小型RFID偶极子天线设计与优化

无源RFID标签的读写性能主要取决于其天线和芯片的性能,其中超高频RFID标签通常采用偶极子天线。从理论-仿真-实验的角度详细介绍了偶极子天线的设计和优化方法,并制作了4款小型超高频RFID标签样品。测试结果表明,4款样品标签的性能与仿真的优化结果高度一致,该设计和优化方法可行。     

土壤及标签贴附方式对RFID标签性能影响

超高频射频识别(Ultra High Frequency Radio Frequency Identification,UHF RFID)应用于土壤样品管理可大幅度提升管理信息化水平,然而土壤及标签天线贴附方式都对超高频RFID标签天线性能有影响。采用电磁仿真软件Ansoft HFSS对超高频RFID标签天线的性能进行仿真分析,并通过天线理论探究了标签贴附方式、样品瓶中土壤含量对于标签天线性能的影响。结果表明,标签天线垂直放置时会导致标签天线方向图发生较大改变;土壤会影响标签天线输入阻抗,改变标签天线识别距离,并引起标签天线失谐;同时发现土壤与标签相对位置的不同对标签天线性能的影响也有所不同。     

一种紧凑型宽频带圆极化射频识别天线设计

针对现有圆极化天线难以同时满足宽频带和小型化应用需求的问题,面向全球超高频射频识别(RFID)读写应用,采用新型功分移相馈电网络、旋转短路辐射贴片和耦合贴片、馈电探针和短路探针,设计了一种紧凑型宽频带圆极化射频识别天线。测试结果表明,该天线回波损耗大于15dB的相对带宽为59%,轴比小于3dB的相对带宽为34%,在全球超高频RFID频段范围内,天线辐射增益大于2.7dBi,辐射方向十分对称和稳定,其半功率波束宽度大于101°,适用于宽角度范围读写;与现有圆极化天线的性能指标和结构相比,该天线的工作频段不仅能够覆盖全球超高频RFID频段,而且结构紧凑,有利于RFID系统的低成本设计和实施。     

一种超高频 RFID 标签天线结构分析

本文对一种超高频 RFID 标签天线结构进行了仿真分析,优化后的标签天线在负载芯片时,功率反射损耗小于-10dB 的频率范围是900MHz-931MHz,我国和美国允许的频段都包括在内,并且在915MHz 达到最小值-37dB.标签天线能够全向辐射,其远场的增益是2.08dBi.文中讨论了天线各部分尺寸对天线性能的影响,为优化天线的阻抗提供了依据.     

小尺寸超高频RFID标签天线设计

分析了超高频RFID标签天线的设计原理,发现馈电环占用天线空间过大是小尺寸超高频RFID标签天线设计的一大难点。为了解决该难题,文中研究了一种馈电环尺寸缩减技术,该技术在不增大馈电环尺寸的前提下,能够与多种超高频RFID芯片匹配。测试结果表明,采用馈电环尺寸缩减技术的小尺寸超高频RFID标签具有较长的可读距离。     

基于PCB RFID抗金属标签的互感器制造追溯系统

针对智能电表用电压互感器类的离散型制造业,设计出一套基于PCB RFID抗金属标签的制造溯源系统。通过分析产品需求和RFID优势,描述系统的各个功能模块并且构建系统的应用架构。针对产品设计了一款性能较好的抗金属RFID标签,实现了阻抗共轭匹配和较低回波损耗,并且利用三面环绕的金属增强了天线的增益和辐射方向。系统增强了企业的综合竞争力,为实现智能制造和智慧管理奠定了基础。     

具有感应反馈环的超高频RFID标签天线设计

针对标签天线在RFID系统中的重要性,基于微带天线设计和电磁场散射理论,设计和分析了一种具有感应反馈环的超高频段RFID标签天线。天线的谐振频率为915 MHz,尺寸为78 mm×23 mm,天线显示近线性相位特性,在电压驻波比小于2的条件下,天线的阻抗带宽为100 MHz。可以通过调整感应反馈环的长度来调整天线的谐振频率,天线的增益为2.5 dBi左右。通过仿真和测量可知,这种天线能较好地满足RFID超高频段标签的要求。     

TPMS倒F螺旋天线的设计与实现

在TPMS系统中,天线性能的好坏直接影响无线通信的效果.倒F螺旋天线具有全向性、增益高的特点.针对倒F螺旋全向天线进行研究与设计,用电磁仿真软件CST对天线模型进行了设计与仿真,并根据优化结果制作了实物模型.测试结果表明:谐振频率为433 MHz,回波损耗为-19.49 dB,测试结果与仿真结果吻合良好.     

基于无源RFID标签天线转向架表面裂纹检测研究

在高速列车长期、快速行驶中,其转向架金属结构会因疲劳、应力、环境等因素影响,产生金属裂纹。为了在高速列车中的转型架金属表面实现远距离无损检测并判断是否存在裂纹,设计了一种应用在超高频频段的微带贴片型射频识别（Radio Frequency Identification,RFID)抗金属标签,配合RFID芯片,标定RFID阅读器与标签天线的位置和其发射天线的功率,当金属表面存在裂纹时标签天线谐振频率会向低频移动,并产生影响导致RFID系统识别距离的改变,从而实现金属表面裂纹检测。使用高频结构仿真(High Frequency Structure Simulator,HFSS)软件对天线结构进行优化,使其与芯片阻抗匹配,模拟了天线在金属表面存在裂纹的情况。由仿真结果可以分析得出：设计的无线有芯片微带贴片型RFID转向架表面裂纹检测标签能够有效地实现远距离监测金属表面裂纹长度、方向的变化情况。     

基于电力网络传输的ETC系统RSU设备监测方法研究与装置开发

为进一步优化ETC系统信号的传输效率和质量,提出对RSU设备中的RFID标签天线进行改进优化,进而提升RFID系统的信号传输水平。其中,对系统的阻抗带宽、天线识别距离、功率反射系数三个参数进行调整优化,并根据改进结果进行标签天线的重新构建。仿真结果表明,与国内的标准ETC系统RFID标签天线相比,设计的标签天线完全满足设计标准,同时具有更高的回波损耗,达到了-35 dB,明显高于标准的-18 dB,这表明该天线具有更好的阻抗匹配情况,能够进行更加准确且稳定的信号传输。综上,设计通过对RFID标签天线的优化,能够有效提升RSU设备中RFID的信号传输质量,具有一定的实际应用价值。     

射频识别系统通信链路仿真与测试

自由空间下射频识别系统天线通常等效为戴维南等效电路模型,缺少对环境因素和标签电路中寄生元件的考虑。基于射频识别系统基本原理和天线散射理论,提出了一种改进的真实环境下的超高频射频识别系统二端口网络链路模型。建立了基于虚拟仪器技术的射频识别系统天线链路仿真和测试系统。通过仿真实验,得出了真实环境下的标签吸收功率和通信误码率,验证了环境因素对射频识别系统性能的影响。     

超高频RFID标签一致性的近场检测技术

超高频RFID标签一致性直接影响RFID系统中采集数据的识别率和准确率。采用接收信号强度指示RSSI(Received Signal Strength Indicator)技术及数理统计,采集标签反射信号强度,设定标准差阈值,作为标签一致性检测参数。研制弯折偶极子近场天线,实现0.1 mm近距离标签识读。利用屏蔽效应,在全自动卷筒式RFID标签套装上设置打点标识机构,对标签批量标记,可实现对柔性超高频RFID标签的高速、批量一致性检测。     

标签可重用的仓储管理系统UHF RFID阅读器设计

UHF RFID标签具有非光学可视阅读、感应距离远和读取速度快的特点.针对中小型仓储应用提出了UHF RFID标签可重用和UHF RFID阅读器软硬件定制的设计方案.UHF RFID阅读器硬件采用了Cortex- M3内核处理器LPC1768、UHF RFID模块读取标签、SPI Flash扩展存储和TFT LCD显示...     

基于无源超高频RFID温度标签的温度监测系统

设计一种基于无源超高频(UHF)射频识别(RFID)温度标签的温度监测系统.系统由课题组自主研发的无源超高频RFID温度标签、Speedway R220商用阅读器和上位机应用软件组成,实现了物品身份识别、温度实时测量和显示的功能.为提高温度标签的测温精度,提出了一种自适应功率匹配算法,使得天线扫描范围内的多个标签都能在最佳测温功率下测温.测试结果表明:当温度标签与阅读器天线的距离分别为0.5,1.0,1.5m时,测温误差小于±1℃.     

Design of a compact size tag antenna based on split ring resonator for UHF RFID application

In this article, a new design of miniaturized split‐ring resonator antenna using a meander line technique with a simple impedance matching method applicable to UHF‐RFID tags is presented. The new approach is based on the integration of a meander line into the radiating element of SRR to reduce the electrical tag size and a theoretical demonstration to calculate the conjugate impedance matching and directly attach the antenna with the chip. The new SRR antenna, which is printed on the flexible substrate Arlon CuClad 250LX, is designed using Alien Higgs 3 RFID ASIC whose input impedance is 25‐j190. The prototype antenna has a low‐cost compact size (18.28 mm × 18.28 mm) with a read range higher than 4 m within the RFID UHF band and with a roughly 4.2‐m peak range at 915 MHz. As a proof of behavior, a tag prototype is fabricated and measured to operate at a UHF RFID band. Based on some works' results, an optimized design is obtained with a 48% size reduction compared with the classic split ring resonator antenna and with a good impedance matching the antenna with RFID ASIC without the need for any external matching network.     

超高频射频识别标签数据盲分离算法

提出了一种新的基于ICA的超高频(Ultra high frequency,UHF)射频识别(Radio frequency identification,RFID)多标签混合数据盲分离算法。在分析UHF RFID系统链路传输模型、标签数据编码规则以及多天线RFID系统模型的基础上,得出UHF RFID多标签混合数据符合ICA算法要求的结论,并利用FastICA算法对UHFRFID仿真数据进行了盲分离,定量分析了算法的分离效果及抗噪声性能。实验结果表明,利用ICA技术对多标签混合数据进行盲分离可获得良好的效果。这为将盲分离技术应用于UHF RFID系统标签防碰撞算法奠定了良好的理论和实验依据。     

Passive UHF RFID in Paper Industry: Challenges, Benefits and the Application Environment

Radio frequency identification (RFID) systems for the paper industry is an emerging research topic due to the need for an automated identification system for the paper industry which would carry on the identification codes of paper and board reels throughout their life cycle. This paper discusses the application of passive ultra-high frequency (UHF) RFID systems to the paper industry. Challenges, benefits, and the application environment of using passive UHF RFID systems in the paper industry are presented and discussed. The major challenges are development of globally operable tag antenna designs and integration of reader units and reader antennas to paper handling machinery. To confront and solve these challenges, this paper presents novel tag antenna designs for paper and board reel identification and proposes solutions for reader and reader antenna integration to paper handling machinery. In addition, the identification locations within the paper reel supply chain and the effects of RFID systems to supply chain visibility are presented and discussed. In addition, test results of using passive UHF RFID systems in the paper industry environment are presented.     

具有匹配反馈环的微波段RFID标签天线设计

针对标签天线在RFID系统中的重要性,基于微带天线设计和电磁散射理论,设计和分析了一种具有匹配反馈环的微波段RFID标签天线。谐振频率为2.45 GHz和2.41 GHz天线的尺寸为54 mm×33 mm左右,天线显示近线性相位特性,在电压驻波比小于2的条件下天线的阻抗带宽为300 MHz。可以通过调整匹配反馈环的长度来调整天线的谐振频率,天线的增益为2.4~2.7 dBi。谐振频率为5.8 GHz的天线阻抗带宽为7%,增益为2.8~3.2 dBi,尺寸大小为20 mm×12 mm。通过仿真和测量可知,这种天线能较好地满足RFID微波段标签的要求。