基于Ⅰ型缝隙谐振器的完全印刷无芯片标签

为降低射频识别(RFID)系统中标签的成本,提出了基于I型缝隙谐振器的印刷无芯片标签.通过在导电材料上增加或者缺失不同长度、不同宽度的I型缝隙进行信息编码,得到各种编码的标签,然后利用标签的雷达散射截面(RCS)提取标签信息.在37.0 mm×20.5 mm的F4BM-1/2基板上实现了12 bit的无芯片标签.仿真和实验测试结果表明:标签上的每个谐振器对应频谱上的一个谐振频率,改变缝隙的长度可大范围地改变谐振频率,改变缝隙的宽度只轻微地改变谐振频率;减小相邻缝隙之间的间距或缝隙的宽度可以提高编码容量.     

基于微带谐振器耦合理论的可重发无芯片标签设计

为降低传统标签的成本,提出基于微带耦合的可重发无芯片标签.具有窄带固定带宽的谐振器采用C型微带反向嵌套来提高单个谐振器的Q值,提高频谱的利用率.为验证所提出的结构,设计8 b的C型微带反向嵌套谐振器耦合的无芯片标签,仿真和测试结果表明了该设计的准确性和可行性.在可用的频带上,采用频率位置调制的编码技术后,编码容量可达到17 b,还验证了各种物理结构参数对标签编码容量的可扩展特性.这种标签可用于物流业,超市等领域替代条形码.     

一种L型微带谐振器加载的射频识别无芯片标签

将低成本的标签用于射频识别(radio frequency identification,RFID)系统有利于促进物联网(the internet of things,IoT)的发展,为了降低标签成本,提出了L型微带谐振器加载的无芯片标签.标签采用收发正交的两面超宽带(ultra wideband,UWB)圆盘单极天线,通过长度不等的L型微带谐振器和50Ω传输相耦合构成L型微带谐振器加载无芯片标签.在4.80~10.93GHz频带上得到了20bit的频率位置编码容量;将幅度调制和频率位置调制进行混合编码后得到60bit的编码容量.通过制作4bit编码容量的几种典型编码的标签进行测试,测试结果和仿真结果基本一致.     

基于非对称缝隙的射频标签天线设计

为缩减射频标签用缝隙天线的尺寸,提高标签芯片与缝隙天线的匹配性能,提出了射频标签用非对称缝隙天线.给出了非对称缝隙天线的阻抗随缝隙的长度和弯折角度的变化曲线.尝试将非对称缝隙天线与Philipe公司提供的标签测试芯片进行阻抗匹配,制作了相应的实物天线,仿真与测试结果说明所设计的天线基本能满足RFID标签应用要求.     

一种小型化UHF频段弯折标签天线

为了减小标签天线的尺寸,增大射频识别的距离,设计了基于折合振子的弯折天线结构,调节天线的结构参数使得其满足高Q的指标来提高芯片输入口的电压,增大作用距离.通过调整微带宽度和弯折结构的间距,使芯片输入阻抗和天线的输入阻抗达到共轭匹配.通过软件HFSS仿真分析天线的性能,得到67 mm×33 mm的弯折天线结构,制作在厚度为3 mm的FR-4 PCB介质基板上并进行了测试,反射系数小于-25 dB,电压驻波比小于1.2,工作带宽达到了28 MHz以上.仿真和实验结果表明,天线性能达到了较好的结果,能够满足标签天线的应用要求.     

新型环形约束收缩抗裂测试装置隔板优选试验研究

基于新型环形约束收缩抗裂测试装置,通过改变隔板形状(矩形、梯形)和尺寸(高度、厚度)进行隔板优选试验及有限元数值模拟.研究表明:隔板能够在试件环中引起应力集中,诱导试件环提早开裂,避免传统环形试验装置存在的试件环不开裂、慢开裂等缺点;选定了基于新型环形约束收缩抗裂测试装置的最佳隔板:形状为矩形、高度为50mm、厚度为2...     

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.     

低功耗UHFRFID射频/模拟前端解决方案

提出了用于无源超高频射频识别(UHF RFID)芯片的射频/模拟前端.该射频/模拟前端通过系统分区和分时供电优化了系统功耗,子电路包括整流电路、基准电路、三轨稳压电路、解调/调制电路、上电复位电路以及时钟电路.通过引入阈值补偿,将全CMOS整流电路的整流效率提升至不低于48%;电流求和型亚阈值基准电路在保证基准精度的同时,有效降低了功耗和芯片面积;无需大尺寸无源器件的解调电路,并从系统架构层面解决了解调失真的问题.该射频/模拟前端电路采用SMIC 0.18μm CMOS工艺库仿真并投片验证,测试结果表明:直流功耗为3.6μA,芯片有效面积为0.27mm2.将该射频/模拟前端电路集成至一款UHF RFID标签芯片中,采用商用阅读器进行测试,其读取距离6m,平均读取速率达到89.9个/s.     

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.     

一种基于CSRR结构的超宽带陷波天线设计

设计了一款基于互补金属开口谐振环(CSRR)的具有陷波特性的超宽带天线。所设计的天线采用渐变式馈线,实现了较宽的阻抗匹配,并且通过在辐射贴片上刻蚀2个圆形开口缝隙来实现双陷波特性。天线尺寸为35mm×30mm×1mm。利用电磁仿真软件HFSS 13.0进行了仿真分析,根据仿真结果优化了设计;加工实物进行了测试,结果与仿真具有良好的一致性。仿真和测试结果表明天线在2.7~15.6GHz的频段内电压驻波比(VSWR)小于2,在3.1~3.7 GHz、5.1~5.9 GHz具有陷波特性,分别有效抑制了WiMAX、WLAN信号对超宽带通信系统的干扰。研究表明,该天线在除陷波频段外的其余超宽带工作频段范围内,具有良好的辐射方向性和稳定的增益,且结构紧凑,易于共形,能较好地应用于超宽带通信系统中。     

一种叠加椭圆环形三频单极子缝隙天线的设计

设计一种叠加椭圆环形三频单极子缝隙天线, 并分析改变椭圆环尺寸对天线性能的影响. 天线由叠加椭圆环形馈源终端、 共面波导馈线、矩形宽缝隙地板构成, 采用共面波导馈电. 结果表明, 设计的天线具有三频特性, 有效工作带宽为3.2~3.8 GHz, 5.1~6 GHz, 7.8~12 GHz, 尺寸为25 mm×25 mm, 各频段的辐射特性和增益特性良好, 适用于集成WiMAX,WLAN和X频段的小型多频带无线通信系统.     

织物基UHF-RFID标签天线的制备及封装工艺初探

以常见的服装水洗唛为基材,采用丝网印刷方式印制超高频射频识别(ultra high frequency-radio frequency identification,UHF-RFID)标签天线,并与芯片连接封装制备标签,探讨丝网印刷天线的网板目数、不同类型导电油墨和天线/芯片连接封装的热压温度对印刷质量和标签读取性能的影响。试验结果表明:网版目数为300目的标签天线的印刷精度和尺寸稳定性优于350目的丝印网版;当采用8000A型导电银浆时,标签性能满足读取要求,读取距离在8 m以上;为保证标签天线与芯片形成稳定的电连接,从而使所制备的标签读取距离及外观性能最佳,连接封装时热压温度应与天线印刷固化温度一致。     

小型化折叠型RFID抗金属标签天线的设计

设计一种小型化折叠型超高频射频识别标签天线.天线由开槽的辐射贴片、 4个感性短接面和两片金属接地板组成.通过改变短接面尺寸及右侧短接面与接地面的距离,可以有效地调谐标签天线的谐振频率及其阻抗,总尺寸(L×W×h)为40 mm×40 mm×1.5 mm.实验结果表明：标签天线阻抗匹配良好,|S₁₁|＜﹣10dB带宽为880～930 MHz.将标签天线放置于200 mm×200 mm的金属板上,4 W有效全向辐射功率条件下的最大实测阅读距离可达到11.2 m.该标签天线通过适当的开槽实现小型化,同时具有抗金属、识别距离远等优点,可较好地应用于工业物联网相关测量领域中.     

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.     

一种UHF频段的标签天线的设计与分析

标签天线是RFID系统的关键部件,UHF频段RFID系统多采用偶极子天线及其变形型式。针对目前标签天线小型化的实际要求,设计了一款对称弯折偶极子天线,并对天线的主要结构参数对天线阻抗的影响作了仿真分析。针对具体的标签芯片,设计了尺寸仅为26.4 mm×28 mm×0.8 mm的标签天线.该尺寸具有明显的小型化优势,具有较好的S11特性和全向性。其10 dB带宽包含了整个UHF频段,具有宽频带特性。     

硅压阻式低压传感器研制

以各向异性腐蚀技术制造的矩形硅膜片为弹性敏感元件,研制了硅压阻式低压传感器。通过对矩形硅膜上应力分布的分析和计算,确定了力敏电阻的最佳位置和尺寸。压敏电阻全桥采用集成电路技术制作在2.5mm×5.5mm、厚35μm的矩形硅膜片上。在0～20kPa压力范围内,测得577μV/kPa·V的灵敏度,理论和实验结果有较好的一致性。     

三角环嵌套型双极印刷多频天线的仿真与实验

提出了一种多个三角环嵌套结构的多频天线模型及其应用实例。天线为双极印刷电路结构,每极由四个三角环单元嵌套而成,采用平衡微带线馈电,整个天线印制在介质材料的两侧。采用电磁仿真软件CST Microwave Studio?软件进行仿真分析,得到了三角环的结构参数与输入反射损耗之间的规律。设计了一个可以工作于四个频段（2.4/3.5/5.2/5.8GHz）的多频天线,制作了天线的实物并在微波暗室内进行测试,仿真与实验结果表明,该型天线能工作于4个频段,在每个频段内都具有H面全向特性,且天线尺寸仅为30mm?0mm,仅相当于工作于相同最低频段的对称振子长度的51%,具有小型化的效果,可以广泛应用于WLAN和WiMAX领域。     

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.     

一种具有应用普适性的RFID标签天线

为使标签可以对任意材料物品进行标识,且使天线具有较高的增益,设计了一种新的具有普适性的特高频(UHF)射频识别(RFID)标签天线.该天线由一对1/4波长的矩形贴片构成类偶极子辐射体,通过悬浮于其上层的环形走线进行感性耦合馈电,实现与RFID标签芯片的共轭匹配.实验结果表明:该天线适用于全球范围的射频识别系统(840~960 MHz),贴附于不同材料表面上时均有2.0 d Bi左右的增益,获得稳定的识别距离;当标签贴附于衣服、图书等介质材料上时,天线可获得全向的辐射方向图;当标签贴附于良导体表面时,天线可获得垂直于导体表面的半功率角为70°的方向性辐射方向图.     

一种小型抗金属UHF标签天线的研究与设计

为了满足实际的应用需求设计了一款小型化FR4板材的UHF频段RFID标签天线。天线的构形采用了加载变形的开口谐振环(SRR)的T形匹配结构,实现标签天线的小型化,并且根据实际要求将尺寸控制为48 mm×18 mm。利用HFSS天线仿真软件对所设计的天线进行仿真分析,结果表明该标签天线的回波损耗值及方向性均良好,说明其与特定的标签芯片之间有良好的阻抗匹配特性并且具有良好的辐射特性。天线的结构以及厚度还有其良好的工作特性说明其可以很好地满足抗金属场景的实际生产和应用的具体要求。