聲表面波標(biāo)簽及掃頻信號源研究.pdf

1、聲表面波射頻識別技術(shù)具有無源無線、防篡改、識別距離遠和適用于惡劣環(huán)境等優(yōu)點，從而成為國內(nèi)外射頻識別領(lǐng)域的研究熱點。論文重點對基于聲表面波技術(shù)的射頻標(biāo)簽進行了研究，包括標(biāo)簽芯片和標(biāo)簽天線的仿真、設(shè)計、制作和測試。在此基礎(chǔ)上，論文還對聲表面波頻域采樣閱讀器的掃頻信號源展開了研究。
　　首先，論文介紹了聲表面波射頻識別技術(shù)的相關(guān)理論，研究了聲表面波標(biāo)簽各組成部分的特點和作用，比較了脈沖幅度編碼和脈沖位置編碼兩種編碼方式的優(yōu)缺點，分析了基

2、于時域采樣和頻域采樣兩種閱讀器的工作原理。
　　論文采用有限元軟件 COMSOL對標(biāo)簽芯片的叉指換能器進行了靜態(tài)分析、模態(tài)分析和諧響應(yīng)分析；基于分析波理論對反射柵進行了仿真，分析了反射柵電極數(shù)目、電極厚度和敷金比對反射率的影響；在仿真分析的基礎(chǔ)上設(shè)計了標(biāo)簽芯片，包括壓電基片材料選擇、叉指換能器設(shè)計、反射柵設(shè)計和標(biāo)簽編碼方案設(shè)計等環(huán)節(jié)；對制作完成的標(biāo)簽芯片進行了測試，包括特征頻率測試、標(biāo)簽編碼測試和回波幅值一致性測試。測試結(jié)果基本符

3、合設(shè)計要求，表明了理論分析和仿真研究的正確性。論文還設(shè)計了頻域-時域轉(zhuǎn)換軟件，通過該軟件可以從網(wǎng)絡(luò)分析儀通用易測的頻率響應(yīng)得到標(biāo)簽芯片的時域回波特性。
　　在標(biāo)簽芯片研究的基礎(chǔ)上，采用有限元軟件HFSS對標(biāo)簽天線進行了仿真設(shè)計，包括臂長、臂寬、基板厚度等結(jié)構(gòu)參數(shù)的優(yōu)化設(shè)計和回波損耗、駐波比、方向圖等天線性能的仿真；實際制作并測試了標(biāo)簽天線的S11曲線、駐波比曲線和Smith圓圖，測試結(jié)果驗證了仿真設(shè)計的有效性；為標(biāo)簽芯片和標(biāo)簽天線

4、設(shè)計了阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)，并將三者焊接到一起組成聲表面波標(biāo)簽，對標(biāo)簽進行了無線測試，檢驗了聲表面波標(biāo)簽的性能。
　　論文對基于頻域采樣的閱讀器進行了總體設(shè)計，重點對掃頻信號源展開了研究。掃頻信號源采用直接數(shù)字頻率合成器(DDS)和鎖相環(huán)(PLL)實現(xiàn)頻率合成，設(shè)計制作了頻率合成電路板和功率放大電路板，分別對DDS、PLL、功率放大電路和掃頻信號進行了測試，測試結(jié)果驗證了信號源設(shè)計的正確性。
　　最后，對論文的主要工作進行了總結(jié)。歸