超高频RFID天线设计及制造工艺

摘要

RFID由于其扫描速度快，无接触识别等优点而具有广泛的应用前景，阻碍其应用的最大障碍是其昂贵的成本，而现今蚀刻法天线的制造成本大约占了其总成本的三分之一；如何有效的开发一种低成本的天线制造方法显得十分的有意义。此外，天线的性能随着使用环境的改变而改变(例如一般的偶极子天线不能在水和金属环境中识别)，这需要根据具体的使用环境设计出相应的天线形状，这使得掌握RFID天线设计的原理和技巧成为 RFID应用中一项很关键的技术。
　　本文创新性地提出了一种基于模切技术来生产RFID天线的方法。针对RFID天线精细复杂的情况,提出了两次模切两次排废的天线制造方案。把天线分为内部图案和框架图案两大部分。框架图案直接排废;而内部图案用粘胶把其粘掉排废。相比于蚀刻法制造的天线,模切天线边缘更整齐,天线效率更高;生产速度更快,实现了降低成本的要求。
　　本文创新性的提出了一种基于公司logo字符设计RFID超高频天线的方法,详细的介绍了其谐振和阻抗匹配原理,字符笔画长短确定及字符间连接的设计过程,并进行了打样来实物认证;结果表明字符天线性能不比主流天线性能差,而且其不需要阻抗匹配结构。这类天线不仅别出心裁,而且可作为独有的识别形象。
　　本文出于降低天线制造成本的考虑，提出了无过孔的抗金属天线设计方案；由于省去打孔电镀的工艺，可节省成本；而且进一步我们可以把普通偶极子天线的工艺流程与抗金属制造流程结合起来。本文还详细的介绍了基于开路线和T匹配结构抗金属天线的设计过程，包括其阻抗匹配，频率调制过程，最后还进行了打样和测试性能。结果表明无过孔的抗金属天线性能跟有过孔天线性能类似，但是其成本远远的低于其有过孔的天线。

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1 RFID系统概述

1.1 研究背景

1.2 RFID原理及组成分类

1.3 RFID通信过程

1.4 本课题研究内容

2 基于模切排废的天线制造工艺

2.1 RFID天线制造方法简介

2.2 模切技术介绍

2.3 RFID天线模切方案

2.4 小结

3 UHF天线设计及一种新颖天线的设计

3.1 UHF天线设计关键技术

3.2 一种新颖的基于字符logo的超高频天线设计

3.3 小结

4 抗金属天线设计

4.1 环境对UHF天线性能的影响

4.2 抗金属标签设计方法

4.3 微带贴片天线介绍

5 基于低成本制造工艺的两种抗金属天线

5.1 微带贴片天线的制造工艺

5.2 基于开路线馈电的UHF天线设计

5.3 基于T匹配结构的抗金属天线设计

5.4 小结

6 全文总结与展望

致谢

参考文献

附录Ⅰ 攻读硕士期间发表的论文