基于射頻識別的聲表面波標(biāo)簽設(shè)計.pdf

1、現(xiàn)階段存在的識別技術(shù)包括條碼、光學(xué)字符、話音識別、生物識別、磁卡、IC卡等技術(shù)。射頻識別(Radio Frequency Identification，RFID)是基于射頻微波原理通過無線射頻方式進行非接觸式系統(tǒng)數(shù)據(jù)通信的自動識別系統(tǒng)。聲表面波(Surface Acoustic Wave，SAW)標(biāo)簽是采用聲表面波技術(shù)制作的射頻識別標(biāo)簽，與上述技術(shù)相比具有諸多優(yōu)勢。
　　 與應(yīng)用最廣泛的條形碼相比，不受辨識對象尺寸和形狀的限制，

2、不受視野可見的必須性限制，較紙張類條形碼不易損壞等優(yōu)點。與另一種常見的IC標(biāo)簽相比，可以用于金屬和液體物體上，在高溫(-100℃～300℃)環(huán)境中可以使用，強電磁干擾影響小，只需要一次光刻刻蝕技術(shù)，加工過程所需步驟少，精確性要求不是很高，制造成本低。
　　 本文內(nèi)容包括RFID和SAW的基本理論、SAW標(biāo)簽各部分組成與工作原理、ZnO/金剛石多層膜構(gòu)成的SAW標(biāo)簽的仿真設(shè)計、標(biāo)簽天線理論研究與仿真設(shè)計、SAW標(biāo)簽與天線之間的匹配

3、等內(nèi)容。主要工作包括：
　　 在充分研究了SAW標(biāo)簽工作原理的基礎(chǔ)上，采用δ函數(shù)模型和等效電路模型對標(biāo)簽分析，使用Matlab軟件對標(biāo)簽的叉指換能器(IDT)，的頻率響應(yīng)、插入損耗進行了討論分析。并討論了IDT的叉指對數(shù)N、聲孔徑W變化時標(biāo)簽系統(tǒng)性能的影響。
　　 ZnO/金剛石多層膜單端口諧振器的SAW標(biāo)簽四種不同結(jié)構(gòu)：(a)ZnO/IDT/金剛石結(jié)構(gòu)；(b)短路金屬層/ZnO/IDT/金剛石結(jié)構(gòu)；(c)IDT/ZnO

4、/金剛石結(jié)構(gòu)；(d)IDT/ZnO/短路金屬層/金剛石結(jié)構(gòu)。設(shè)計的四種SAW標(biāo)簽工作在2.5GHz頻率上，端口阻抗接近純電阻50Ω，均采用均勻叉指換能器結(jié)構(gòu)。
　　 由于SAW標(biāo)簽是無線無源工作，需要接50Ω標(biāo)簽天線進行無線通信。首先考慮的是標(biāo)簽與天線的阻抗匹配問題，以達到最大功率傳輸?shù)哪康?。設(shè)計了兩種匹配網(wǎng)絡(luò)：LC諧振電路匹配網(wǎng)絡(luò)和等效微帶線匹配網(wǎng)絡(luò)。
　　 使用ADS(Advanced Desiner System)