基于LTCC技术的UHF RFID标签天线设计

RFID标签天线的性能直接影响到整个系统的性能.传统制作方法及偶极子结构使天线在尺寸、增益等重要指标上很难有所突破.依据所涉及的UHF RFID系统的设计参数要求和标签天线高性能、小尺寸的目标,提出了一种基于LTCC技术的新型片式天线结构.它由两层嵌入在LTCC基板中的金属线构成,平面尺寸仅为0.89 cm×1.018 cm.测试结果证明,天线性能达到设计要求.此外,该天线具有全向性好,性能稳定等优点.LTCC技术也为实现UHF RFID标签的全集成化奠定了基础.     

用于金属表面的UHF RFID标签天线优化设计

UHF RFID 标签天线置于金属表面会引起阻抗变化以及阻抗失配,因此为了减小金属表面的影响,提出一种用于金属表面的UHF RFID 标签天线阻抗匹配优化设计方法。首先在折叠偶极子天线臂上附加短路段来调整标签天线的输入阻抗,通过粗略调节短路段的位置使天线和RFID 标签芯片在金属表面达到阻抗的基本匹配,然后利用遗传算法优化得到天线最优的长度、宽度和短路段位置,使天线和RFID 标签芯片在金属表面达到准确的阻抗匹配。所设计天线阻抗及方向图的仿真和测试结果表明该优化设计方法能够使RFID 标签天线在金属表面正常工作。     

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。     

走自主研发之路 突破射频识别技术壁垒——记上海坤锐电子的发展之路

上海坤锐电子公司是专门从事RFID硬件特别是集成电路解决方案公司,记者通过对该公司CEO朱正先生的采访中了解到,该公司在突破射频技术壁垒自主研发UHF频段RFID芯片以及天线设计上技高一筹。在国内UHF射频的标准的争执不下的喧嚣声中,该公司闹中取静,潜心研发。既敢于承担风险,又善于规避风险。在创造自身价值的同时,又能有效地降低市场同类产品的价格,为RFID芯片及标签制造的本土化,提供了宝贵经验。     

超高频RFID标签芯片射频电路的分析与测试(英文)

提出了一种应用于超高频(Ultra high frequency,UHF)射频识别(Radio frequency identification,RFID)标签芯片的射频测试技术。针对UHF RFID标签芯片射频电路的特殊工作方式,该技术可对芯片的输入阻抗和灵敏度进行准确测量,并同时完成芯片功能验证。与传统的RFID标签芯片射频测试技术相比,文中的方案利用商用阅读器和可调衰减器代替了高端或RFID专用测试设备,因此极大降低了测试成本。利用该测试方案,对已开发的UHF RFID标签芯片进行了测试与验证,并利用测试结果完成了折叠偶极子天线设计以实现芯片与天线之间的阻抗匹配。将芯片与天线组装成无源标签,其灵敏度可达-10.5 dBm。实验结果证明了该方案的正确性。     

UHF频段金属型标签天线的研究与设计

随着天线技术的发展,时UHF RFID可用于金属物体的标签天线的研究成为了热点和难点.根据当前标签天线的设计特点和设计原则,设计出一种适用于845～960MHz的宽频带可用于金属物体的新型标签天线,并通过仿真分析与计算确定了天线的一些重要参量,实现了标签天线输入阻抗能在较大范围内与更多阻抗不同的标签芯片进行匹配.实测结果与仿真结果基本一致,抗金属性能稳定,天线尺寸较小,通信距离较远.     

螺旋天线的小型化设计

介绍了一种小型化的UHF波段对讲机天线的设计方法。在设计过程中,采用ANSOFT公司的电磁仿真软件—HFSS对天线进行了理论求解和仿真计算,并通过理论与实验的方法来研究其性能。实验表明,测试结果与仿真结果吻合较好,并且此天线具有尺寸小、增益高、带宽宽(9.5%)、一致性好、成本低等的特点,可以投入批量生产。     

基于BiLSTM代理模型的RFID标签天线快速多目标设计

为快速完成超高频(UHF)标签天线多目标设计,构建了基于双向长短期记忆(BiLSTM)神经网络的新型天线性能预测代理模型,并使用带精英策略的非支配排序遗传算法(NSGA-II)配合静态惩罚对RFID标签天线进行多目标寻优。首先按照RFID标签天线延伸的趋势将天线结构序列化并依次输入BiLSTM网络结构,结合响应集训练出适用于RFID标签天线的代理模型。进一步地,为最大程度搜索可行域内,尤其是可行域边界的所有标签天线形式,在NSGA-II算法中引入静态惩罚,最终完成RFID标签天线低回波损耗、小型化、宽频带的多目标快速设计。设计实例表明,该方法在超高频RFID标签天线领域的预测精度、计算代价等方面综合表现优于现有天线设计方法,具有适用性和实用价值。     

卷烟包装用UHF RFID抗金属标签天线的设计

为了对内含铝箔的卷烟包装进行防伪识别,设计了一种无源超高频射频识别(UHF RFID)抗金属标签天线。该天线结构简单,可印刷于烟盒表面,并能与包装的金属拉线结构一体化,增强标签的防伪性能。采用Ansoft HFSS软件建模仿真,分析了主要结构参数的变化对标签天线输入阻抗的影响。优化后的结果表明,该天线具有较高的增益、较远的读取距离、良好的方向性和阻抗匹配特性,且带宽能够覆盖915 MHz UHF RFID频段范围。制作标签样品并进行实际测试,结果表明:实测与仿真结果较吻合,读取距离可达8 m,能够满足实际应用的需求。     

轮胎嵌入式小型化UHF RFID 电子标签弯折天线设计

为提高轮胎嵌入式UHF RFID 电子标签读取可靠性,需要解决一对矛盾,即一方面,为保证电子标签与轮胎有良好的粘合性和绑定性,要求标签天线尺寸足够小;另一方面,轮胎无线电环境差,轮胎材料对电磁波的固有介质损耗和干扰要求电子标签天线尺寸应足够大,以提高电磁辐射能力。针对以往设计方法复杂、不利于标签与轮胎绑定的问题,根据Bode-Fano 阻抗匹配的约束,利用弯折天线的周期性和紧凑性,提出了一种简单、具有良好阻抗特性和绑定特性的轮胎嵌入式小型化UHF RFID 弯折天线方法,设计了一种物理空间受限的轮胎嵌入式小型化UHF RFID 弯折天线。HFSS 仿真验证表明,设计的天线在833 ~971MHz 频带范围内回波损耗小于-10dB,覆盖了美国RFID 标准带宽902 ~928MHz,最大辐射增益为2. 4dBi。最后,通过设计的轮胎嵌入式RFID 电子标签测试,结果表明:当读取距离小于90cm 时,标签识别率大都大于80%;当读取距离小于50cm 时,标签识别率大于90%,标签与轮胎具有良好的绑定效果,满足设计要求。     

一种新型圆极化UHF通用型RFID读写器天线

面向超高频(UHF)通用型射频识别(RFID)读写器天线的应用需求,设计了一款完全覆盖全球UHF(840-960MHz)频段的RFID圆极化读写器天线。天线采用平面缝隙贴片结构,以共面波导(CPW)馈电方式实现宽频带圆极化特性。测试结果表明,天线的阻抗带宽为735-1014MHz(S11<-10dB),相对带宽31.9%,并且在840-960MHz频段内S11<-20dB,3dB轴比带宽为838-1134MHz,相对带宽30.0%,工作频带内有大于3.5dBi的平坦增益。仿真结果与测试结果基本吻合,天线结构精简,易于加工,满足全球UHF RFID读写器天线的应用需求。     

射频识别系统微带蝙蝠翼天线设计

天线设计及制造技术是RFID的核心关键技术之一,天线性能直接决定了RFID系统的识别距离和范围。本文针对RFID系统对天线的要求,将微带天线与蝙蝠翼天线相结合,创造性地设计出新型的微带蝙蝠翼天线,用矩量法对所设计的天线进行仿真分析;用腐蚀工艺制版法制作天线样品,并对天线的性能进行测试。仿真和测试结果都显示该款天线兼具蝙蝠翼天线宽频带、高辐射强度的特性及微带天线尺寸小、低剖面的特点,是一款性能优异的RFID系统天线。     

RFID基站天线与系统应用

针对RFID系统的应用特点,不同的应用领域所采用的天线也不同,应根据不同的读写范围、工作距离和天线的安装使用要求,来设计不同的基站天线方式。设计了工作在915MHz频段八木天线、螺旋天线、微带阵天线,并给出了仿真与测试结果。     

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。     

一种UHF频段弯折偶极子RFID天线的设计

针对目前射频识别(RFID)天线小型化要求,设计了一种超高频(UHF)弯折偶极子RFID标签天线。天线的构型采用了经典的电感耦合环匹配模型,结构简单且易实现阻抗匹配;在天线宽度上进行二次弯折降低长宽比例,具有小型化优势。利用HFSS仿真软件对该天线进行仿真分析,结果表明该天线具有较宽的阻抗带宽,能够覆盖920~925 MHz超高频频段,并且其回波损耗值及方向性均良好,能够满足RFID的实际生产和应用的要求。     

抗移动通信终端干扰的UHF RFID标签天线设计方法

我国的UHF RFID使用的800/900 MHz频段距离移动通信CDMA800、GSM等频段较近,易受到移动通信系统的干扰,导致RFID标签的解调误码率增加。在分析干扰形成机理的基础上,通过对UHF频段频率分布的分析,提出了抗移动通信终端干扰的UHF RFID标签天线设计方法,推导出介质基板厚度h计算公式。将该方法应用到IT设备资产进行管理的RFID标签天线设计上,仿真结果表明,RFID频段的回波损耗S11值均小于-10 dB,CDMA800、GSM等频段的回波损耗S11均大于-10 dB,RFID频段的电压驻波比VSWR值均小于2,移动通信频段的电压驻波比VSWR值均大于2,获得了良好的抗移动通信终端干扰的性能。     

基于分形结构的纸基RFID标签大线研究

在低质基材上研究只有分形结构的RFID标签天线尺寸缩减特性.在偶极子天线加载分支线特性的研究基础上,提出基于Manderlbrot和"分形树"结构的RFID标签天线设计.通过矩量法仿真,给出了两种分形结构标签天线的谐振频率、反射系数及方向图.并制作了纸质基材的3阶分形树结构RFID标签天线实物.仿真和测试结果表明,"分形树"标签天线结构简单,具有较好的尺寸缩减特性.     

一种宽频带UHF RFID标签天线的研究与设计

文章以宽频带UHF RFID标签天线的设计为研究对象,设计并仿真了一款工作在920MHz的电子标签天线。天线的尺寸为80mm 44mm,在反射系数-24dB的带宽可达160MHz,方向性比较好。同时标签天线结构简单,采用的制作材料也很大降低了其生产成本。     

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.     

基于分形结构的纸基RFID标签天线研究

在低质基材上研究只有分形结构的RFID标签天线尺寸缩减特性。在偶极子天线加载分支线特性的研究基础上,提出基于Manderlbrot和“分形树”结构的RFID标签天线设计。通过矩量法仿真,给出了两种分形结构标签天线的谐振频率、反射系数及方向图。并制作了纸质基材的3阶分形树结构RFID标签天线实物。仿真和测试结果表明,“分形树”标签天线结构简单,具有较好的尺寸缩减特性。