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。     

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。     

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。     

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。     

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。     

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。     

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。     

5.8 GHz RFID标签用共面波导蝶形缝隙天线的设计

设计了一种基于5.8 GHz RFID标签应用共面波导馈电蝶形缝隙天线以满足RFID应用发展的需求.天线制作在相对介电常数为4.4的FR4介质板上.天线增益可达4.1 dBi,在回波损耗<-10 dB条件下带宽为21.7%.天线H面辐射方向图近乎全向.提出了一种天线小型化设计方案,小型化天线采用双重蝶形结构.经过小型化后的天线面积缩减了48.18%.小型化后的天线带宽也大大增加,达到51%.结果表明蝶形缝隙天线以及小型化天线都为单一平面,结构简单,适合RFID的应用.     

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℃.     

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.     

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。     

西门子坚固耐用的RFID部件

近日，西门子工业自动化事业部在其超高频（UHF）的RFID产品线中新增加了一个移动阅读器、新的天线和可耐热的、紧凑的RFID标签。     

基于相控阵技术的新型无源RFID标签理论研究

基于无源超高频射频识别(UHF RFID)系统的基本工作原理,提出了一种新型标签,将相控阵天线引入无源标签,使得标签具有了定位功能,并且可以改善UHF RFID系统的通信距离.对标签相控阵天线各参数进行了理论数值分析,并使用Matlab软件针对不同的天线阵元个数和阵元间距仿真天线波束幅值与方向性参数,进而实现对理论分析结果的验证.结果表明:理论与仿真结果相符.通过仿真确定了合适的相控阵天线参数,为进一步的研究设计奠定了理论基础.     

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。     

一种手持式超高频RFID读写器检测仪的设计

射频识别(RFID)技术随着物联网的兴起而得到迅速发展,超高频RFID技术因其识别距离远、识别速度快、有较强的防碰撞能力而被广泛应用;与RFID技术相比,RFID测试技术相对比较滞后,RFID测试还主要是基于参考标签或参考读写器的定性测试;为了实现RFID读写器的射频参数和协议一致性的定量测试,设计了一种基于射频处理和软件无线电(SDR)的超高频RFID读写器检测仪;该检测仪属于手持式设备,体积小、功耗低、重量轻、功能强大、且操作简便,满足超高频RFID读写器批量生产和现场保障的测试需求。     

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。     

集成应变传感器的无源超高频标签电路设计

针对现有有线有源应变传感器不适用于固体火箭发动机壳体应变监测的问题,基于UHF RFID(超高频无线射频识别)技术,设计了一款无源超高频应变传感标签.标签通过电磁反向散射方式,收集超高频射频能量为电路供能,同时在标签电路中加入了大容值储能电容,储存经RFID芯片中的倍压整流电路转换成的直流能量.将标签电路分为UHF标签模块、控制模块和应变传感器模块3个部分进行了设计,并通过使用低功耗芯片以及控制测量电路的断开和闭合来减小功耗.标签将传统的电阻式应变测量技术与UHF RFID技术结合在一起,为实现固体火箭发动机壳体应变的无线监测提供了解决方案.     

基于RCS的无源超高频RFID标签识别距离研究*

通过对无源超高频RFID系统中标签功率的获取、传递以及反射的研究,提出了一种基于雷达散射截面(RCS)对标签识别距离进行计算的新方法。采用高频电磁场仿真软件FEKO对不同标签天线进行建模与仿真,计算标签天线在不同负载下的RCS;再结合识别距离表达式计算该标签的最大识别距离,与标签已有的实测参数进行比较,计算结果与实际参数吻合。研究结果证实了该方法对研究标签识别性能具有很好的借鉴意义。     

超高频短路环偶极子抗金属标签的设计与分析

针对射频识别(RFID)标签抗金属性的实际需求,结合短路环偶极子天线辐射能力较强、制造简单、成本低、防静电且适宜阻抗匹配等优点,设计了一类短路环偶极子抗金属标签。设计中将标签天线制作在具有良好辐射特性、成本低廉、材质为FR-4的基板上,减小金属环境吸收电磁波对天线辐射的干扰,使短路环偶极子标签具有抗金属性;同时在短路环偶极子天线中引入阻抗臂,通过阻抗臂对短路环偶极子天线进行阻抗匹配及优化。经过仿真实验及测试其结果表明,所设计标签具有良好的抗金属性和阻抗匹配特性。     

一种基于高阻表面的2.45 GHz频段读写器天线

2.45 GHz频段是RFID常用的频段之一。为了实现一款该频段的性能良好的天线,在改善缝隙耦合馈电天线结构的基础上,在天线设计中融入高阻表面型微波光子晶体结构。新颖的天线结构及有效的设计思路,使天线在保持高增益的情况下,在更宽的频带上具有更好的稳定性,同时也减小了天线的尺寸,使天线整体性能更加完善。