一种双偶极子RFID 标签天线设计*

设计了一款由两个弯折的偶极子天线,一个矩形环馈构成的新型超高频(UHF)射频识别(RFID)标签天线,尺寸为76 mm×31.4 mm×0.508 mm.该天线具有宽带,高增益和良好的辐射性能.为了降低制造成本,天线被印制在一个没有地平面和短路探针的单层基片上.我们制作了相应的实物天线,实验结果表明提出的天线在915MHz谐振频率时带宽能覆盖全球超高频射频识别频段840-960 MHz(S11＜-10 dB).此外,我们对天线的输入阻抗和自由空间中的阅读距离进行了测试.仿真和测试结果表明所设计的天线满足RFID标签应用要求.     

超高频RFID标签天线设计技术与优化实践

根据国家863计划“先进制造技术领域射频识别(RFID)技术与应用重大项目”2006年度相应课题要求,本文通过讨论被动式射频识别标签,并基于一个实用的应用对象的UHF标签天线设计方案的仓库贷箱跟踪应用,研究不同电介特性、机械特性等因素对标签天线性能的影响,以及不同应用背景的标签天线结构,标签天线的等效电路模型及其模型参数的提取方法、设计要求等,归纳出一个一般的设计处理和测量技术,为RFID标签天线结构优化、快速设计提供技术支撑;以及通过研究天线的电磁场建模及快速求解算法,标签天线的校准和测试方法,提出标签天线的匹配特性和方向图测试方案,为RFID标签天线设计和大批量生产提供验证手段。     

用于RFID接收器的基带电路——设计要点381

引言射频识别(RFID)技术采用辐射和反射RF功率来识别和跟踪各种目标。典型的RFID系统由一个阅读器和一个转发器(或标签)组成。一个RFID阅读器包含一个RF发送器、一个或多个天线以及一个RF接收器。RFID标签就是一个带天线的唯一标识IC。     

星载DBF多波束发射有源阵列天线

 低轨通信卫星大容量、终端小型化要求卫星采用多波束天线技术来实现高增益、宽覆盖.本文针对低轨CDMA通信系统,设计了具有近"等通量"覆盖的平面阵列多波束发射天线,该天线由61微带单元天线阵、61个发射射频通道和数字波束形成网络组成;数字波束成形网络对输入的16个波束信号进行正交化、加权处理输出61路中频信号,由发射射频通道完成上变频和信号放大,最后通过天线阵辐射出去在空间形成期望的16个赋形波束覆盖.文章详细介绍了天线的实现方法和试验结果,通过对16波束发射天线原理样机的测试,结果表明天线各指标都符合设计要求,有效验证了天线系统设计的正确性.     

用于RFID接收器的基带电路一设计要点381

引言射频识别(RFID)技术采用辐射和反射RF功率来识别和跟踪各种目标。典型的RFID系统由一个阅读器和一个转发器(或标签)组成。一个RFID阅读器包含一个RF发送器、一个或多个天线以及一个RF接收器。RFID标签就是一个带天线的唯一标识IC。与雷达系统相似,阅读器和标签之间的通信也     

RFID系统的标签天线设计与应用综述

介绍了射频识别(RFID)技术的起源与发展历程,根据RFID技术的原理,指出RFID系统相对于传统识别技术的优势并阐明了标签天线在RFID系统中的关键作用.简述了目前RFID技术在市场上的典型应用,分析了天线设计的技术难点,并对国内外关于实现标签天线小型化、宽频带、高增益与阻抗匹配的设计方法和研究进展进行了总结.基于R...     

用于手术剪的超高频无源小型化RFID标签天线设计

为了加强对医疗器械的跟踪管理,尤其是对手术前后手术剪数量的有效监测,设计了一款可应用于手术剪的超高频(UHF)无源小型化射频识别(RFID)标签天线。该标签天线采用集总元件加载技术以及短路技术方法实现了天线的小型化设计。通过对电容容值以及天线结构尺寸的调整,可实现对标签天线谐振频率以及标签天线特性阻抗的调节。标签天线结构参数经仿真优化,最终设计尺寸为6 mm×3 mm×1 mm。标签嵌入手术剪中的最大读取距离为1.2 m。根据仿真结果对天线加工并对实物进行测试,测试结果与仿真结果吻合较好。     

一种面向卷烟包装新型超高频rfid标签天线设计

本文设计了一种新型的抗金属无源UHF射频识别(RFID)印刷标签天线.该天线可以应用在卷烟包装上,仿真和实测数据证明,在915MHz处天线的阻抗为(20+j149)Ω,能和Alien Higgs -2芯片很好的实现共轭匹配.该标签天线的工作带宽为31MHz,通过RFID阅读器实测表明,所设计的标签天线读取距离可达到0.8m.     

一种小型UHF RFID抗金属标签天线的设计

针对射频识别标签天线小型化、抗金属环境的实际需求,提出了一种可应用于金属环境的超高频射频识别标签天线.通过在矩形贴片上开槽来实现小型化,天线总尺寸为56 mm×50 mm×1.6 mm.通过改变槽的尺寸调节标签天线的输入阻抗,结合等效电路图分析抗金属标签天线的设计过程,从而方便地实现与标签芯片的共轭匹配.实验结果表明,实测和仿真结果比较吻合,标签阻抗匹配良好,实测最大读取距离达3.1m.与其他标签天线相比,该天线具有结构简单、成本低、易于实现和读取距离远等优势.     

可贴敷于人体的RFID 标签天线设计

设计了一款可贴敷于人体的超高频(UHF)射频识别(RFID)标签天线,该天线由矩形辐射单元、环形 馈电和匹配网络组成,其总体尺寸为54. 3 mm×40 mm×0. 8 mm。分析了人体不同部位、天线与人体间距以及天线自 身结构变化对天线辐射性能的影响。通过调节环形馈电和匹配网络尺寸可以实现天线与芯片之间的阻抗共轭匹 配。样品测试结果与仿真结果比较吻合,当标签天线贴敷在人体背部时,实际测量的最大读取距离可达4. 9 m。     

密集布放环境下的标签互阻设计方法

在密集布放环境中,超高频射频识别标签(UHF RFID)会受到相邻标签的干扰产生互阻抗,导致读取率下降。基于二端口网络和八木阵列天线的理论,该文分析天线结构与互阻抗的关系,并解释标签天线传输系数和增益的变化原因。进而提出一种密集布放环境中的标签互阻设计方法。仿真和测试结果表明,新标签不仅单一性能良好,且互相间的干扰小,适用于多标签密集布放环境中的射频识别系统。     

24GHz边馈式微带天线阵的设计

为24 GHz车载防撞雷达收发前端设计并制作了一款高增益易集成的微带阵列天线。该天线阵采用改进的新型并联馈电网络,在满足各阵元激励等幅同相的基础上,减少了馈线损耗和各种杂散辐射,从而提高了天线增益与极化纯度,同时减小了天线尺寸。测试结果表明,所研制的4×8元微带天线阵带宽为24.0~24.2 GHz(电压驻波比VSWR<1.4),最大增益达19 dBi,其尺寸仅80 mm×36 mm。     

一种RFID小型圆极化四臂螺旋天线

设计了一种用于UHF频段射频识别系统的小型右手圆极化四臂螺旋天线。天线由印制在微带介质板的4个长条形臂组成,通过微带功分器馈电。天线在进行4个端口的单独匹配和功分器相连时,需采用一种新的匹配方法。通过仿真优化,天线尺寸为60 mm×60 mm×6 mm,峰值增益为3.8 dB,带内轴比＜3 dB,3 dB波束宽度＞120°,前后比＞15 dB。实物测试结果与仿真结果吻合。     

一种基于二维相控阵天线的RFID定位方法

RFID（Radio Frequency Identification）射频识别系统中,如何在识别标签基本信息的基础上进一步精准地感知标签的实时位置一直是一个重要问题.本文首次提出一种基于二维相控阵天线的非测距RFID标签定位方法（Phased Array based Range Free Tag Localization,PATL）.该方法利用相控阵天线辐射波束角度可调的特点,对搜索平面依次进行扫描,并通过统计不同天线区域内标签出现的次数,利用加权算法给出标签的二维位置.该方法能够在不借助参考标签或辅助设备的前提下对多个目标标签进行实时定位.通过利用一款集成有相控阵天线的商用超高频RFID阅读器对方法进行了实验验证.结果表明,算法的定位精度能达到21cm.     

L频段共形相控阵天线研制

为满足机载系统的需要,给出了共形相控阵天线的分析和设计过程,同时研制了一种高度仅为0.14波长的准八木天线单元。利用三维电磁仿真软件HFSS对天线单元和共形相控阵进行了仿真设计,并研制了一套L频段共形相控阵天线。该天线由天线阵面、波束形成网络和波控器等构成。天线阵面由4个天线单元组成,共形安装在机头上。经实际测试,共形相控阵天线阵面的和波束在扫描范围内增益大于10 dBi,并具有较低的副瓣电平;差波束零深小于-20 dB。     

高增益低副瓣X波段宽带圆极化Vivaldi天线阵设计

设计了一种新型的覆盖X波段的宽带圆极化2×2天线阵,具有高增益、低副瓣和良好的圆极化性能.该阵列以Vivaldi天线为基本单元,采用旋转对称的十字形结构,四端口等幅馈电且相位依次为0°,90°,180°和270°.此天线阵在整个X波段内阻抗匹配良好,轴比均低于3dB.采用矩形栅栏和底部扼流环结构将天线地板上的表面电流集中在槽线附近并降低后向辐射,从而获得低副瓣和高增益.频段内的峰值增益为10.7 dB,前后比大于20 dB.两个主平面的方向图对称性良好且基本重合.各天线单元间的低耦合使得天线阵的交叉极化很低.实物测试结果与仿真结果基本吻合.     

一种Ku波段混合馈电频扫天线阵设计

研制了一种俯仰向波束固定,方位向频扫的Ku波段频扫平面天线阵.采用双层微带结构获得带宽约18%的宽带微带贴片天线作为阵列单元.天线阵俯仰向采用微带功分器及该种天线单元组成线阵.方位向为实现波束较大范围的频扫能力, 并提高天线阵的工作效率采用波导慢波线缝隙与线阵微带线电磁耦合结构进行馈电.在采用HFSS软件完成仿真设计的基础上,加工并测试了一套12×40规模的天线阵,结果表明该天线阵在工作频段内驻波比优于1.5,波束扫描范围大于80, 副瓣电平优于-20 dB,除中心频点外,增益大于26.5 dB.     

LTCC多层宽带阵列天线设计

应用LTCC技术设计了4×4的宽带阵列天线,通过在多层贴片结构中引入空气腔、匹配过孔以及金属环等结构有效拓展天线的带宽,提高了辐射效率.馈电网络与主贴片间用内层地板分隔,有效地抑制了背向辐射.仿真结果表明,阵列天线在25.2-31.2GHz的频带内回波损耗低于-10dB,相对带宽达21.4%,峰值增益为16.84dB,...     

一种基于压控移相技术的低成本相扫天线

研制了一种基于铁电体压控移相技术的低成本相扫天线阵列,该天线采用空间馈电透镜型式,省去复杂的馈电网络,减少移相器/TR组件数量,能显著降低相控阵天线的制造成本。介绍了空馈铁电体透镜相控阵天线系统的组成及其特点。对透镜天线关键部件的设计作了详细阐述,给出了12列铁电体空馈透镜天线阵列的实验结果,结果表明:在X波段,研制的铁电体透镜天线阵列在10%频带内可实现天线波束±45°的电控扫描,各扫描状态的输入驻波比小于1.4。     

ESPAR array design for the UHF RFID wireless sensor communication system

In this paper, in order to improve the received signal strength (RSS) and signal quality, three arrays of electronically steerable parasitic array radiator (ESPAR) antennas are suggested for the ultra-high frequency (UHF) radio frequency identification (RFID) communication and sensing system applications. Instead of the single antenna, the array antennas have recently been widely used in many communication systems because of their peak gains, better radiation patterns, and higher radiation efficiency. Also, there are some important issues to use the antenna array like high data rates in wireless communication systems and to better understand the many targets or sensors. In this article, a wireless sensor network (WSN) is being investigated to overcome multipath fading and interference by antenna nulling technology that can be achieved through beam control ESPAR array antennas. The proposed ESPAR array antennas exhibit higher gains like 9.63, 10.2, and 12 dBi and proper radiation patterns from one array to another. Moreover, we investigate the mutual coupling effect on the performance of array antennas with different spacing (0.5λ, 0.75λ, λ) and configurations. It is found that the worst mutual coupling reduced by −28 to −34 dB for 2 × 2 array, −3 to −43 dB for 2 × 3 array, and finally −42 dB to −51 dB due to the antenna spacing from 0.5λ to λ. Thus, these suggested antennas could effectively be applied in the WSN communication systems, internet of things (IoT) networks, and massive wireless and backscatter communication systems.