【摘 要】
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无线射频识别(RFID,Radio Frequency Identification)技术是一种通过射频信号来获取目标信息,并对信息进行编辑和处理的一种无线通信技术,具有大容量、低成本、长寿命和可重
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无线射频识别(RFID,Radio Frequency Identification)技术是一种通过射频信号来获取目标信息,并对信息进行编辑和处理的一种无线通信技术,具有大容量、低成本、长寿命和可重复使用等优点。RFID技术配合互联网等技术可实现全球范围内的物品信息追踪与共享。随着科技的不断进步,该技术的应用领域不断扩大,现已成为当下研究的热门领域,具有越来越广泛的应用前景。射频标签的成本是制约RFID技术发展的重要瓶颈之一,使用无芯片标签可有效的降低成本。现存无芯片标签存在识别精度差,识别距离近,对阅读器要求过高等不足,本文基于频域编码的无芯片标签,分别设计了具有抗偏转能力,增加识别距离的小型化无芯片标签,增强了无芯片标签对复杂环境的适应能力。基于频域编码的无芯片标签由陷波结构和收发天线两部分组成。本文对现有的螺旋形陷波结构、并联开路枝节陷波结构和缺陷微带结构进行了大量研究,在此基础之上,设计了两款新型的陷波结构。一种使用开路螺旋陷波结构在3GH-4GHz实现4bit编码,另一种使用缺陷微带结构和开路混合结构在3GHz-4.5GHz实现4bit编码,在保证编码位数的同时,增加了谐振点的谐振深度。对单极子圆盘天线进行了优化,设计了一款工作于3GHz-10GHz的新型的单极子全向天线,以此来增加标签的抗偏转性。设计了一款工作于3GHz-10GHz的6dB增益超宽带定向维瓦尔第天线,来增加标签的识别距离。通过对天线和新型陷波结构的组合,在3GHz-4.5GHz的频段上,分别制作了 4款容量4bit的小型化无芯片标签。在微波暗室内,使用矢量网络分析仪和超宽带vivaldi天线对新型标签进行大量测试发现,两款抗偏转无芯片标签可实现30°偏转时的有效识别,两款远距离识别无芯片标签可实现40cm距离有效识别,四种标签基本实现了设计要求,并且与仿真结果吻合良好。
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