聲表面波標(biāo)簽及掃頻信號(hào)源研究.pdf

1、聲表面波射頻識(shí)別技術(shù)具有無源無線、防篡改、識(shí)別距離遠(yuǎn)和適用于惡劣環(huán)境等優(yōu)點(diǎn)，從而成為國(guó)內(nèi)外射頻識(shí)別領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。論文重點(diǎn)對(duì)基于聲表面波技術(shù)的射頻標(biāo)簽進(jìn)行了研究，包括標(biāo)簽芯片和標(biāo)簽天線的仿真、設(shè)計(jì)、制作和測(cè)試。在此基礎(chǔ)上，論文還對(duì)聲表面波頻域采樣閱讀器的掃頻信號(hào)源展開了研究。
　　首先，論文介紹了聲表面波射頻識(shí)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(diǎn)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(diǎn)，分析了基

2、于時(shí)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(duì)標(biāo)簽芯片的叉指換能器進(jìn)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(duì)反射柵進(jìn)行了仿真，分析了反射柵電極數(shù)目、電極厚度和敷金比對(duì)反射率的影響；在仿真分析的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了標(biāo)簽芯片，包括壓電基片材料選擇、叉指換能器設(shè)計(jì)、反射柵設(shè)計(jì)和標(biāo)簽編碼方案設(shè)計(jì)等環(huán)節(jié)；對(duì)制作完成的標(biāo)簽芯片進(jìn)行了測(cè)試，包括特征頻率測(cè)試、標(biāo)簽編碼測(cè)試和回波幅值一致性測(cè)試。測(cè)試結(jié)果基本符

3、合設(shè)計(jì)要求，表明了理論分析和仿真研究的正確性。論文還設(shè)計(jì)了頻域-時(shí)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(cè)的頻率響應(yīng)得到標(biāo)簽芯片的時(shí)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(duì)標(biāo)簽天線進(jìn)行了仿真設(shè)計(jì)，包括臂長(zhǎng)、臂寬、基板厚度等結(jié)構(gòu)參數(shù)的優(yōu)化設(shè)計(jì)和回波損耗、駐波比、方向圖等天線性能的仿真；實(shí)際制作并測(cè)試了標(biāo)簽天線的S11曲線、駐波比曲線和Smith圓圖，測(cè)試結(jié)果驗(yàn)證了仿真設(shè)計(jì)的有效性；為標(biāo)簽芯片和標(biāo)簽天線

4、設(shè)計(jì)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(duì)標(biāo)簽進(jìn)行了無線測(cè)試，檢驗(yàn)了聲表面波標(biāo)簽的性能。
　　論文對(duì)基于頻域采樣的閱讀器進(jìn)行了總體設(shè)計(jì)，重點(diǎn)對(duì)掃頻信號(hào)源展開了研究。掃頻信號(hào)源采用直接數(shù)字頻率合成器(DDS)和鎖相環(huán)(PLL)實(shí)現(xiàn)頻率合成，設(shè)計(jì)制作了頻率合成電路板和功率放大電路板，分別對(duì)DDS、PLL、功率放大電路和掃頻信號(hào)進(jìn)行了測(cè)試，測(cè)試結(jié)果驗(yàn)證了信號(hào)源設(shè)計(jì)的正確性。
　　最后，對(duì)論文的主要工作進(jìn)行了總結(jié)。歸