小型化UHF弯折偶极子抗金属RFID标签天线的设计

设计了一款可用于金属物体的超高频(UHF)射频识别(RFID)标签天线,该天线采用弯折偶极子的形式,辐射单元位于厚度仅0.508mm的Rogers 5880基片上,并且在馈电点两边使用两个对称的短路探针来达到小型化的目的。通过调整短路探针的位置和半径可以获得不同的频率响应。通过加工测试获得的该天线的数据与设计仿真结果比较符合,并且对该天线的用于非金属物体和金属物体时的阅读距离等参数作了实际测试。     

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。     

一种圆柱形滚动抗金属RFID标签天线的设计

设计了一种可以在金属表面上任意滚动的超高频射频识别（RFID）标签天线。标签天线基于倒F天线,采用呈圆柱状布局的六个曲面臂,其中三个曲面臂通过馈电面与标签芯片的一端相连,另外三个曲面臂通过接地面与标签芯片的另一端相连,天线圆形短路面连接着六个曲面臂。标签天线在金属面上任意滚动时,都具有稳定的工作性能。标签天线直径为12 mm,长度为67 mm,在有效全向辐射功率为3.28 W条件下,实测最大识别距离达到6.2 m。所提出的标签天线具有紧凑的尺寸、良好的读取范围以及可以在金属表面上滚动工作的优势,适合应用于复杂工业物联网环境下的RFID系统中。     

一种超高频宽带RFID标签天线

文章提出了一种弯折偶极子和T型匹配构成的RFID(Radio Frequency ID entification)标签天线。对称的弯折偶极子可以有效地产生全向方向图,T型匹配电路则可以灵活地调整输入阻抗使得标签芯片在较宽的带宽内实现阻抗的共扼匹配。该天线理论最大可读取距离达10.4m,根据具体应用该天线也可牺牲读取距离来减小尺寸。其带宽可覆盖全球RFID超高频范围(840～956MHz)。     

超高频RFID标签Delta RCS研究

文章概要介绍了被动式RFID系统及其组成,研究了超高频RFID标签的Delta RCS理论,并给出了不同条件下的实验结果。     

用于手术刀的抗金属无源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刀数量的有效监测,设计了一款可应用于手术刀的小型化超高频(UHF)抗金属射频识别(RFID)标签天线。该天线采用短路短截线结构,可嵌入金属或贴敷于金属表面。标签天线由辐射面、短路短截线、金属地面以及标签芯片构成,通过采用高介电常数介质基板达到天线小型化的目的,通过对天线辐射面、短路短截线及开口尺寸的调整,可实现对天线谐振频率以及天线特性阻抗的调节。天线总体尺寸为66mm×5mm×0.8mm。标签天线嵌入手术刀柄中最大读写距离为1m。根据仿真优化结果加工制作天线实物,该标签天线的测试数据与仿真结果比较吻合,测试结果表明该天线可应用于手术刀。     

小型化低剖面UHF RFID抗金属标签天线设计

针对超高频抗金属射频识别(RFID)标签的小型化和低剖面需求,提出了一种可用于金属表面的超高频RFID标签天线,其尺寸为50 mm×20 mm×0.9 mm。该设计采用CST MWS软件进行建模仿真,分析了嵌入式馈电结构尺寸变化和矩形开槽尺寸变化对标签天线输入阻抗的影响,并调整相应参数以达到标签天线输入阻抗与芯片阻抗的共轭匹配。实测结果表明,标签天线输入阻抗与芯片阻抗匹配良好,在910 MHz处有最大实测阅读距离为4.3 m,且具有小尺寸和低剖面,可应用于物流、医疗、零售等多种领域的金属场景。     

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.     

采用开路线馈电结构的宽带超高频RFID标签天线

用于金属物体的标签天线一直是RFID标签天线研究的热点和难点,文章提出了一种低剖面的宽带超高频RFID标签天线,介绍了该天线的结构,对天线传输线模型进行了研究,最后对天线进行了仿真分析。该天线半功率带宽覆盖了超高频RFID系统的整个频段,隆低了制作成本。     

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.     

超高频RFID小型化读写器天线设计

提出了一款应用于超高频段(Ultra High Frequency,UHF)(912 ~935 MHz)的射频识别(RFID)读写器圆极化单层结构微带天线,基板采用FR4 板材达到价格低廉、辐射贴片采用开槽的结构实现小型化、接地板采用开槽结构提高天线的增益,该天线实现了小型化设计,满足了天线的设计要求。利用三维电磁仿真软件对天线模型进行了分析,仿真与测试结果吻合良好。天线测试结果表明:回波损耗小于-10 dB 的阻抗带宽为25 Hz(910 ~ 935 MHz),轴比(AR)小于3 dB的带宽为21 MHz(914 ~935 MHz);在UHF 频段内,读写器天线的最大增益为-1.2 dB,所以本天线能满足我国射频识别读写器的应用要求,具有良好的应用前景。     

超高频RFID天线设计技术研究

在RFID系统中,一个很重要的指标就是读写距离,影响读写距离的重要参数则是读写器天线和标签天线的设计。天线设计是RFID无线射频识别系统设计的关键部分,设计出合适的天线是确保系统正常通信的前提。从近场耦合天线的理论分析着手,通过实际RFID项目中的总结,结合实际RFID系统天线设计所需主要考虑的物理参量,并根据这些参量确定设计步骤。     

物理层的超高频RFID标签信号分离

提出一种分离冲突信号算法,先用动尺度变换将冲突信号变换至时—尺域并得到变换矩阵,然后由最小二乘和最小均方误差准则将冲突信号分离以检测标签信号。仿真结果表明,相比传统标签分离方法,所提方法仅采用单接收天线就可分离2个以上冲突标签信号,并在无捕获效应下也具有良好分离性能。     

一种紧凑的UHF RFID抗金属标签天线的分析和设计

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。通过在圆盘贴片上开槽来实现小型化,天线总尺寸为76 mm′76 mm′3.2 mm。设计的天线采用单层结构的FR4 基板,天线结构简单并不需要过孔及销钉。通过改变槽的尺寸可以有效地调节标签天线的输入阻抗,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6.8 m。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。     

一种超高频RFID读写器的软件设计与实现

针对物流系统特性开发RFID的技术产品,以基于ARM的RFID读写器核心模块作为硬件基础。在微处理器能把由R1000数字信息处理器产生的原始数据转换成EPC或18000—6c格式的代码的基础上进行应用层程序设计和操作系统设计,运用模块化和结构化编程思想,通过底层程序、防冲突程序、数据加密等关键程序设计。从而实现与上位机的串行通信过程,完成EPC协议中规定的对射频卡的各种操作,使得读写器更加协调地读取电子标签。     

一种全球通用的小型超高频标签天线设计

为解决小型超高频电子标签的全球通用性问题,基于耦合开口谐振环对提出了一种用于超高频射频识别的新型小标签天线。经优化设计后的标签天线在电压驻波比(VSWR)<1.22时的工作频带范围可以达到790~960 MHz,覆盖了全球所有超高频射频识别工作频段。采用该天线和商业标签芯片实际制作了超高频射频识别标签。通过射频识别阅读器实测表明:所设计标签天线和设计结果一致,具有较好的工作性能,能够适用于多种工作环境。该标签天线具有体积小、结构简单、易于实现和成本低等优点。     

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。     

超高频RFID标签数字电路的低功耗设计

无源标签的识别距离主要与功耗有关,因此降低标签的功耗成为设计者重点关注的目标。采用门控时钟、算法优化、行波计数器、低阈值电压以及功耗管理单元等低功耗技术,对基于ISO/IEC 18000-6C标准协议的超高频RFID标签芯片的数字电路进行功耗优化。仿真结果显示,在1.8 V工作电压下,电路功耗为12.3 μW,与优化前电路相比,功耗优化率达43.6%,有效降低了标签数字电路的功耗。     

一种有效的超高频RFID读写器防冲突技术

针对超高频RFID多读写器组网中存在的各种干扰问题,提出了一种多读写器网络规划和协调方法,并对该算法进行了理论分析.通过分析读写器冲突类型和目前的研究算法,采用现有LBT技术和ISO/IEC 18000-6C标准中针对多读写器环境下的防冲突方法,结合读写器发射功率可调方法,达到既保证读写器覆盖范围又解决读写器间干扰问题的目的.最后,在专用集成芯片AS3992和STM32微控制器组成的读写器硬件上进行实验测试.实验结果表明,该算法可在现有读写器硬件平台上应用,并兼容现有的标准,可以被广泛应用在工程上.     

一种应用于超高频RFID的自干扰抵消电路

提出了一种应用于超高频RFID的集成自干扰抵消电路,它主要由一个6位有源移相器、一个3位可控增益功率放大器和缓冲器组成。有源移相器采用可降位的编码方式,简化了数字逻辑。可控增益功率放大器通过采用电容补偿技术和偏置点的优化选取来提高线性度。该自干扰抵消电路在130 nm CMOS工艺下实现,采用1.5 V和3.3 V双电源供电。后仿真结果显示,针对8 dBm的自干扰信号,该电路在840~940 MHz带宽内的自干扰抑制比大于28 dB。