基于幅度编码的无芯片RFID标签设计技术研究

摘要

射频识别（RFID）是一种利用射频信号来读取目标的存储信息从而达到目标识别的技术，目前在货物流通、图书馆等领域已有广泛的应用。相比较条形码等技术，RFID标签的成本依然偏高，这使得RFID的应用场合受到了严重的制约。这种情况下无芯片标签被提了出来。无芯片标签的基本原理是根据电磁散射理论将标签设计为一系列不同的电磁散射结构，通过散射信号本身的差别来识别标签。如某种谐振结构其散射信号在其谐振频点上会出现一个尖峰，那么在该频点有无尖峰便可作为编码的两种状态。该技术的缺陷是频谱的利用率不高，如果一个频点不仅是尖峰有无这两种状态，而是有多种状态可以用来编码，那么就可以有效提高频谱的利用效率。
　　首先，本文设计了一种基于“L”形槽的谐振器，该谐振器的“L”形水平或垂直方向槽的边缘与谐振器金属边缘连接情况的不同，对应不同的RCS幅值。基于这种谐振器，本文设计了一种约7 bit容量的无芯片RFID标签。
　　然后，本文又设计了一种基于分形技术的谐振器，该标签谐振器采用孔径型曲折十字环单元结构，通过分形技术对单元结构多次变形处理，调整单元结构尺寸使得谐振器在同一频点处有多种RCS幅值，基于这种谐振器本文设计了一种8bit容量的无芯片RFID标签。
　　本文设计的第三种无芯片 RFID标签是基于孔径型曲折十字环单元结构的谐振器，该标签谐振器采用孔径型曲折十字环单元结构，通过对单元结构多次缩放处理，调整单元结构尺寸使得谐振器在同一频点处有多种RCS幅值。
　　标签可以实现同一谐振频点上的多位幅度编码，可以提高频带利用率和编码效率，简化对读卡器的要求。由于标签谐振器可以工作在同一单一频率，占有频带窄，同时有助于降低读卡器的噪声，提高灵敏度，并简化读卡器的电路结构。由于谐振器对称结构，因此标签与极化方向不敏感。

目录

声明

第一章 绪论

1.2国内外研究现状

1.3本课题的研究的主要内容

第二章 无芯片标签的基本原理

2.1无芯片RFID系统简介

2.2天线RCS在无芯片RFID标签应用中基本原理

2.3无芯片RFID标签RCS的测量

2.4本章小结

第三章 基于反向散射幅度编码RFID标签的研究

3.2基于“L”形槽谐振器的无芯片RFID标签的分析与设计

3.3本章小结

第四章 基于分形技术的无芯片RFID标签设计

4.1采用分形技术的谐振器

4.2采用分形技术的谐振器

4.3基于分形技术的无芯片RFID标签设计及编码方案

4.4本章小结

第五章 孔径形曲折十字环结构的无芯片RFID标签设计

5.1标签采用谐振器的结构

5.2孔径形曲折十字环形结构的无芯片RFID标签的编码设计

5.3本章小结

第六章 总结与展望

参考文献

附录1 攻读硕士学位期间申请的专利

致谢