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。     

RFID标签天线的设计与测试

RFID技术作为一种新兴的自动识别技术,RFDD系统朝着小型化、便携式、嵌入式、模块化方向发展。设计出高效、稳定、可靠的标签天线显得尤其重要,天线很大程度上决定了整个RFID系统的性能。本文阐述了RFID系统中天线的作用,设计RFID标签天线考虑的主要性能参数,设计方法以及测试。     

行李箱材质对行李RFID识别效果影响的研究

机场行李分拣系统使用RFID技术进行行李识别时,常遇到RFID行李标签贴紧行李箱表面时识别率降低的情况。针对该问题,研究了RFID行李标签天线和行李箱材质,在MATLAB软件中建立RFID行李标签天线紧贴在与行李箱材质相当的介质表面的模型,并进行仿真。仿真结果表明,介质材料的存在会使RFID行李标签天线的性能发生变化。当RFID行李标签紧贴在行李箱表面时,行李箱材质会影响RFID识别设备的识别效果。     

应用于液体类商品的RFID标签贴放位置优化设计

液体对超高频电磁波有较强的吸收作用,为减少液体对超高频RFID标签的影响,提出RFID标签在液体类商品表面贴放位置的设计。从理论和数值仿真两方面分析了液体环境对RFID天线性能的影响,提出了标签贴放位置的选择问题。在此基础上,将仿真实验与实际应用相结合,设计了液体类商品仿真模型,将弯折偶极子天线贴放于商品的合理位置,测试标签在该环境下的回波损耗和增益性能。研究结果表明,RFID天线的回波损耗小于-20 dB,天线的增益方向图也显示天线具有良好增益。标签的设计针对实际液体类商品应用场景,标签天线测试结果良好,为RFID标签在液体类商品中的应用提供了解决方案。     

多天线空分定位RFID阅读器的设计

RFID是近年来发展迅速的非接触式自动识别技术,为使基于RFID技术的智能管理系统具有定位识别的功能,本文提出了多天线空分定位RFID阅读器的设计方案,即采用阅读器与多个检测天线的分离式装置,使每个天线仅识别自己工作区域内的标签,天线的地址码与标签的数据共同构成传送的信息,从而使阅读器具有定位识别标签的功能。基于本文提出的RFID阅读器的智能战备药箱管理系统可以为战备药品提供安全、准确、实时的信息收集、处理和查询,该管理系统不仅可以提供定位识别,还可以节约系统的成本,具有广阔的应用前景。     

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。     

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。     

沈阳自动化研究所无芯片RFID标签天线印制技术获得成功

由沈阳自动化研究所工业信息学研究室研发的无芯片RFID标签天线印制技术获得成功,该标签天线的成功印制对于实现无芯片RFID标签的完全印制及促进物联网的大规模应具有重要的意义。     

基于RFID天线阵列的精确定位方法设计

在基于超高频RFID技术管理文件、物品等场景应用中,系统的核心功能是对这些管理对象的精确定位。由于RFID技术的物理特性,在读写器盘点标签时,因为多方面原因会导致盘点过程中存在漏读和串读。为了实现在智能文件柜等应用场合中对RFID标签的精确定位,文中设计一种π型近场天线阵列。结合三维立体模型定位算法,实现了在所述应用场景下对多标签的精确定位,有效解决了RFID标签盘点过程中的漏读和串读问题。     

基于RFID的中间件技术实现研究

为了解决射频识别技术（RFID）在具体应用中的编程方法,首先建立了一个RFID中间件体系结构,并以该中间件为基础进行编程分析,主要从RFID的标签、阅读器、天线三个角度给出具体编程方法。最后以一个车辆状态信号为例进行分析说明,并定义车辆产生的事件来说明RFID的处理事件的方式,从而了避免车辆停滞等情况。     

复合基底圆极化微带贴片天线建模与仿真

设计了一种用于无源射频识标签,中心谐振频率为2.45GHz的圆极化微带贴片天线;设计中引入了Rogers RO4232(tm),Rogers RO4003(tm)以及玻璃短纤维增强聚四氟乙稀3种材质的复合基底,利用Ansoft HFSS 10.0进行建模,并对设计模块进行仿真和优化处理;仿真结果表明天线的方向性良好,有效增益为5.534dB,带宽50MHz(S11-15dB),阻抗匹配良好;驻波比、辐射效率均与理论期望吻合,各项指标达到了航空配件管理及维修记录的实际需求且易于实现,价格低廉,可靠性好。     

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。     

RFID技术电子投票应用的探讨

无线射频识别(RFID)越来越广泛地运用在人们的日常生活和工作中。概述了RFID技术用于民意测验和区域选举的安全电子投票的软、硬件系统及其一般实施过程。与直接记录设备使用的选票和光学扫描相比,这种电子选票在选民身份的核实、快速重计和公式板上有一定的优越性。也讨论了电子选票的安全性问题,同时还对该系统用于远程投票的可行性进行了探讨。相对于现行诸如纸张选票的投票方式,RFID技术方法在理论上占有绝对的优势,它把数据(选票)从编程组件(投票软硬件)中分离出来,使投票系统具有可被验证性。     

Compact dual ports handheld RFID reader antenna with high isolation

A compact dual ports antenna with high isolation is proposed for handheld radio frequency identification (RFID) reader, which is rarely reported in open literatures. Different with conventional handheld RFID reader antenna with single port, the proposed antenna transmits and receives signal separately. The proposed antenna operating with full duplex mode can enhance effectively sensitivity of reader, as the strong transmitting signal of reader with single port is usually highly coupled with weak receiving backscatter signal of tag. The antenna utilizes aperture coupled patch structure that occupies less volume and provides further space‐saving efficiency. The height of the proposed antenna is only 5.1 mm and the volume of that is 80 ×80 × 5.1 mm³, which is easy to integrate in handheld RFID readers. The antenna uses four symmetric coupling apertures to excite two orthogonal modes for dual polarized operation. High isolation of around ?35 dB is obtained by proper arrangement of the length and position of the coupling apertures. The maximum measured return loss is ?39 dB at 2.4 GHz and isolation is ?47 dB at 2.4 GHz. The antenna is suitable for applications in handheld RFID readers. © 2015 Wiley Periodicals, Inc. Int J RF and Microwave CAE 25:548–555, 2015.     

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℃.     

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。     

无源UHF超高频标签天线设计与研究

无源UHF频段RFID技术信号传输速度快,覆盖距离远,通过与互联网、通讯等技术相结合,可实现全球范围内物品的跟踪与信息共享。该技术由射频模拟前端电路、控制逻辑电路等组成的无源UHF超高频射频识别标签系统,由外接天线与读写器完成通信,天线既要与识别标签相匹配,又要与读写器较好地通信,天线决定了标签是否能正常工作,同时也决定了信号传输的距离。为此,通过研究天线的匹配阻抗、形状尺寸与大小,以及频带的设计,探索出了低成本、高可靠的天线设计方案。