用于金属物体的宽带超高频RFID标签天线

用于金属物体的标签天线一直是RFID标签天线研究的热点和难点,提出了一种新的低剖面用于金属物体的宽带超高频(ultta high frequency,UHF)射频识别(radio frequency identification,RFID)标签天线.采用增加2个耦合的寄生贴片来激发新的谐振波模,极大地改善了RFID标签...     

药品及其包装对超高频RFID标签性能的影响

超高频射频识别(radio frequency identification, RFID)标签应用于药品包装可促进药品的信息化管理,然而在实际应用中基于药品及其包装对超高频RFID标签性能的影响尚未得到研究.通过电磁仿真软件Ansoft HFSS对超高频RFID标签的性能进行仿真分析,并结合理论分析和实验测试研究了液体类药品和泡罩包装的铝箔板对超高频RFID标签的影响.仿真分析结果显示当铝箔板和液体瓶与天线距离在20 mm以上时,天线的增益为正值,标签可正常工作;当铝箔板和液体瓶离开标签的距离在6 mm-8 mm时,标签的识别距离可在药品包装尺寸的限定范围内达到最大.且液体类药品和泡罩包装铝箔板与超高频RFID标签接近时都会使得天线增益降低,引起天线失调,其中铝箔板使得天线性能降低的程度较液体大.     

一种无源RFID小型化高增益标签天线的设计

针对超高频(UHF)射频识别技术(RFID)天线小型化高增益的发展方向,本文基于RFID技术设计出一款小型无源RFID标签天线.标签芯片采用Higgs3,标签天线由FR4介质基板与辐射单元组成,采用T型匹配网络结构.Higgs3在920 MHz时阻抗为27-j200Ω.天线尺寸仅为52.8 mm×17 mm,应用HFSS对天线仿真分析.天线在920 MHz时阻抗为24.8+j196.9Ω,与芯片匹配良好.该天线的带宽覆盖了超高频段840 MHz~960 MHz,天线增益最大值达到9.5 d Bi.该天线具有良好的辐射性能,适合应用到远距离读取的环境中.     

UHF RFID标签纱的结构设计及读取距离的影响因素

针对目前应用在纺织品上的商用RFID(radio frequency identification)标签无法满足小型化及"隐形"的问题,以纱线为载体,设计了一种以螺旋偶极子为天线的小尺寸UHF (ultra-highfrequency)RFID标签纱。针对标签纱的结构,探讨了纱线材质结构和天线几何结构对标签纱读取距离的影响。试验结果表明:芯纱材质影响标签纱读取距离,以棉纱为芯纱的标签纱读取距离大于以涤纶为芯纱的标签纱;标签纱读取距离随天线螺旋直径的增加而增加,随天线螺距的增加呈先减小后增大的趋势;标签纱的包覆纤维层对超高频电磁波有介电干扰作用,导致标签纱的读取距离减小。     

RFID标签天线的研究与设计

在RFID技术的发展过程中,标签天线设计已经逐渐成为新的研究热点。论文研究了RFID标签天线领域的关键技术,分析了RFID系统的组成和基本原理．设计并仿真了工作在915MHz的标签天线。论文根据标签天线的基本理论,设计出了一款用于标签的平面单极天线,天线呈S形弯曲,外围尺寸36mm×100mm,该天线的中心频率为915MHz,VSWR〈2的带宽为902MHz-928MHz,方向性比较好。     

一种新型宽带圆极化UHF RFID读写器天线

针对超高频射频识别(ultra high frequency radio frequency identification,UHF RFID)技术的发展需求,设计了一款覆盖UHF RFID全频段(840-960 MHz)的圆极化读写器天线.天线采用简单的平面缝隙贴片结构,利用π型线耦合馈电,获得了良好的宽带圆极化性能.重点分析了天线的宽带圆极化辐射机理和双向圆极化波的形成过程.天线的仿真和测试结果表明,S11≤-13 dB的阻抗带宽为200 MHz,3 dB轴比(axial-ratio,AR)带宽达到175MHz,频段内增益均大于3.4 dBi,且顶点的右旋圆极化(right-handed circular polarization,RHCP)电平和左旋圆极化(left-handed circular polarization,LHCP)电平差值均大于17 dB,具有较好的宽带性和抗干扰能力.仿真结果和实验测试结果的一致性良好,满足了UHF RFID读写器天线宽频带、高增益的应用要求.     

一种平面倒F纸基RFID标签天线

设计和实现了基于平面倒F天线(PIFA)结构的双频段RFID标签天线.标签天线采用纸质材料作为标签基材,天线结构为PIFA结构.设计时在天线辐射面上开槽和小环,以实现天线双频段特性;采用了地面开缝隙技术,可获得比普通PIFA天线更宽的带宽.仿真结果表明:该RFID标签天线有2个谐振频率(870和915 MHz),带宽30MHz.测试结果表明:此RFID标签天线可以很好地工作在867和915MHz频率上.     

金属对RFID系统影响研究

超高频RFID系统受环境,尤其是金属的影响很大。通过理论分析,结合实验测试和仿真研究了金属对RFID系统的影响。金属对读写器的场合有反射和屏蔽的作用,反射会引起读写空洞,屏蔽会使读取率降低,但并不是完全无法读取。标签放置在金属附近会很难接收到读写器的能量,同时标签天线的阻抗和增益都会改变,引起失谐。     

金属环境对HF频段RFID系统的影响

为实现HF频段RFID系统在金属环境下的正常工作,采用HFSS9.0为仿真工具,研究金属物体对HF频段RFID系统工作性能的影响,对中距离HF频段RFID系统在金属环境中的工作进行数值仿真分析,得出了读写器天线的磁场分布特性,根据仿真结果对铁氧体吸波材料标签和立体标签的设计方法进行了讨论,同时提出全向标签的概念.所得出的解决方法适用于在金属环境下工作的标签的设计.     

用于小型化RFID阅读器的两种天线

为满足超高频(UHF)频段射频识别(RFID)阅读器小型化设计要求,提出了两种天线的小型化设计方法.通过在贴片四周开槽的方法,实现平面倒F天线(PIFA)小型化;采用两条四分之一波长缝隙加载增加缝隙天线的谐振回路,增加了天线的带宽.对比分析了天线各个设计参数对辐射特性的影响,仿真和实测结果表明,这两种天线具有较好的增益和带宽特性.     

一种用于频谱监测的宽带宽波束印刷偶极子天线

提出了一种具有宽带宽波束特性的偶极子天线。该天线由主偶极子、寄生偶极子、馈电巴伦和金属反射板组成。寄生偶极子不仅极大地拓展了天线的阻抗带宽,同时还起到引向器的作用,使得全频段内天线的辐射方向图都保持得很稳定。该天线可以实现在3~8.5 GHz的工作频段内VSWR≤2.7,增益大于等于6.3 d Bi,H面的半功率波束宽度(HPBW)大于92°。该天线非常适合微波段频谱监测系统的应用。     

宽频带Fabry-Perot谐振器印刷天线

分析了采用贴片式频率选择表面(FSS)为盖板、U形缝隙矩形贴片为辐射器的Fabry-Perot谐振器印刷天线,揭示了其天线频带远窄于辐射器频带的原因.鉴于上述Fabry-Perot谐振器天线的实用频带主要受限于谐振型的盖板,因此要展宽实用频带,就应弱化盖板的谐振特性,所以提出将FSS中相同尺寸的方形贴片改进成沿一维或二维渐变尺寸的结构.同时应增宽阻抗频带和增益频带及其相互交叠的带域,即增宽可利用的公共频带.仿真结果显示这种改进增宽了此类天线兼顾高定向性和阻抗匹配的实用频带.     

一种新型高增益宽频带微带天线

设计并实现了一种高增益的宽带微带天线。利用加载反射腔技术使微带天线实现了定向的辐射,并采用增加寄生贴片来调节阻抗匹配和改善天线的辐射特性。应用上述原理,设计并实现了一种工作于5.85~7.18GHz的宽带微带天线,在工作频带内,电压驻波比小于2.0,增益不小10.5dB。文中介绍了天线的工作原理和设计思路,并给出了天线的仿真结果。     

一种应用于WLAN/WiMAX的宽带三频天线

文章设计了一款应用于WLAN/WiMAX领域的具有三频特性的微带天线,同时覆盖了WLAN的2.4/5.2/5.8GHz频段和WiMAX的3.5/5.5GHz频段。该天线通过四个半圆环和一个半圆形贴片以及微带线产生两个谐振频率,然后采用带有圆形凹槽的不规则矩形片激发了第三个谐振频率,同时改善了天线阻抗带宽。通过仿真结果表明,天线在三个频段处的回拨损耗均小于-10dB,有较宽的带宽和良好的全向辐射特性。对仿真的天线进行了加工和测试,测试结果与仿真结果大致吻合,具有一定的实用价值。     

共面波导馈电圆极化微带天线研究

对一种结构新颖的共面波导馈电圆极化微带天线进行了研究。天线的辐射单元采用两个方形贴片,简并分离单元分别附加在两个方形贴片的不同边沿,共面波导开路终端通过耦合对两个方形贴片进行馈电。整个天线具有对称的结构,抑制了共面波导中的偶模分量,产生了两个同旋向的圆极化辐射波。分析并设计了这种天线单元,天线的实测-10 dB回波损耗带宽达到11.6%,圆极化带宽达到1.86%,在前、后两个方向上均辐射左旋圆极化(LHCP)波。理论设计结果与实测结果吻合较好。     

新型偶极超高射频标签天线设计

为了减小天线的尺寸,增加阻抗带宽,采用在大共面偶极子天线上嵌入非对称缝隙的方式,设计一款UHF RFID标签天线,实现了标签天线的小型化和宽带化.天线的尺寸为70 mm×40 mm×1.6 mm,S11＜-15 dB时,带宽为776-991MHz.     

一种新型WLAN宽带双频天线设计与分析

多频天线能适应不同网络的要求,是无线通信技术研究的热点之一.为达到产品设计及成本的要求,提出了一种新型WLAN宽带双频平板天线,天线以FR4为基材,采用寄生振子与开矩形槽.应用Ansoft HFSS软件,对天线尺寸进行设计和优化仿真.仿真结果表明：天线在IEEE802.11b/g（2.4GHz）相对带宽为33%,IEEE802.11a（5GHz）相对带宽为28%;而且缩减了天线尺寸,提升了使用带宽,达到了宽频天线的要求,完全适于WLAN系统应用.     

共用口径双波段双极化微带天线阵的设计

介绍一种新的共用口径双波段双极化（DBDP）微带天线阵的设计.天线工作于S波段和X波段，采用双线性极化，适用于机载或舰载的合成孔径雷达（SAR）.为了满足高低波段的带宽要求，天线采用双层贴片形式，解决以往DBDP天线在低波段难以满足带宽要求的问题.在低波段采用微带振子天线，放置在高波段矩形微带天线的阵列间隙处，使低波段天线对高波段天线的影响降至最小，并由于利用了垂直放置的双极化微带振子作为低波段辐射单元，可以使双波段阵列适用于更广泛的双频比.在馈电方式上，采用外置功分器的形式，低波段采用邻 近耦合馈电，高波段采用同轴探针馈电.对天线进行了仿真、加工和测试，实验结果验证了 本设计的有效性.