超高频RFID酒类标签天线设计理论研究与实践

摘要

射频识别(RFID)是一种利用电磁场进行无线非接触双向通信的自动识别技术，主要目的用于识别以及交换数据。由于RFID标签的性能决定了整个RFID系统的工作效率，因此对于标签天线的研究与设计倍受关注，尤其针对特殊需求的RFID标签设计更值得深入研究。目前, RFID技术广泛应用于酒类防伪溯源领域之中，相比其他应用场景，应用于酒类防伪中的RFID标签天线会遇到新的问题，而针对于这些问题的天线设计目前并没有人进行详细的研究与设计。
　　本研究主要内容包括：⑴对基本偶极子结合短截线阻抗匹配回路模型的各项基本参数进行了分析，推导了各个参数对标签天线性能的影响程度，并将该模型作为酒类标签天线设计的基本模型。⑵根据液体介质对标签性能的影响，分析了标签天线与液体介质相对位置以及天线与液体介质水平距离对标签性能的影响程度。并根据不同情况，进行对应的实验。选择适合标签工作的位置，减小了液体介质对标签天线读取性能的影响。⑶分析了超高频RFID标签天线在圆柱表面发生形变时，性能变化情况及原因。基于之前分析的基本偶极子标签天线设计理论，设计了一款标签天线，减小形变对天线性能的影响。对于该模型的标签天线，分别贴放于平面以及不同半径的圆柱表面，与基本偶极子参考标签进行了对比实验，验证了该模型的可靠性以及实用性。
　　本文首先综述了现有超高频RFID标签天线的设计理论，并对应用于酒类货品的标签天线设计中存在的问题进行了分析及阐述；之后列出本文的技术路线，简介基本天线应用理论；接着分析本文中基本模型的几何参数与读写性能参数的对应关系，并基于该模型设计应用于酒类货品的标签天线。最后，对设计的标签天线和参考标签进行对比仿真实验、实际制作后性能测试实验，利用实验结果验证设计理论。

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第一章 绪论

1.1 研究背景

1.2 研究现状及存在的问题

1.3 研究的内容与取得的成果

1.4 论文结构安排

第二章 超高频RFID标签天线设计技术分析

2.1 超高频RFID标签天线设计研究现状

2.2 现有研究存在的问题

2.3本文技术路线

2.4 相关理论技术简介

2.5 本章小结

第三章 超高频RFID酒类标签天线设计方法

3.1 超高频RFID偶极子标签天线

3.2 液体环境对于UHF标签天线影响

3.3 圆柱物体表面超高频标签天线

3.4 本章小结

第四章 酒类超高频RFID天线设计实验与结果

4.1 标签天线芯片阻抗分析

4.2 酒类标签仿真实验设计

4.3 实际测试实验

4.4 实验结果总结

4.5 本章小结

第五章 总结与展望

5.1 本文总结

5.2 未来工作展望

参 考 文 献

致谢

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