無芯片射頻識別傳感器及其識別天線的研究.pdf

1、隨著物聯(lián)網(wǎng)的提出，基于射頻識別技術(shù)的傳感器受到了越來越多的關(guān)注，天線作為信息傳遞的主要部件，其良好性能也是當前的主要研究目標。本文研究并設(shè)計了一種基于射頻識別的電阻型傳感器和一種閱讀器天線，主要包括以下內(nèi)容：
　　(1)提出了一種新型的無芯片射頻識別電阻型傳感器，該傳感器印刷在Rogers RO4003介質(zhì)基板上，尺寸為48?25?0.8 mm3。輻射單元為兩條相同的金屬臂構(gòu)成的V形貼片，其中，固定臂A沿水平極化方向放置，旋轉(zhuǎn)臂B

2、與水平極化方向的夾角為θ。兩臂之間的夾角θ用于編碼地址信息。在兩金屬臂之間加載一個待測電阻R。該傳感器采用線極化波激勵，激勵電磁波為水平極化波，通過測量兩個正交方向上的反向散射場實現(xiàn)了對角度θ和電阻R的識別，識別誤差分別小于3°和1.5?，編碼容量可達4 bit。另外，由于該傳感器是基于無芯片標簽設(shè)計的，大大降低了制作成本，對于不同角度的單元，諧振頻率均相等，有效提高了頻譜的利用率。
　　(2)研究了兩單元的電阻型傳感器，輻射單元

3、為兩個不同長度不同，角度不同的V型貼片構(gòu)成，其中一個貼片上加載一個未知電阻R，兩個V型貼片之間的夾角θ1和θ2可編碼5 bit的地址信息。通過測量水平和垂直方向的散射電場可以實現(xiàn)對角度和電阻的識別，識別誤差小于2?。
　　(3)提出了一種可用于射頻識別的閱讀器天線，該天線是一種新型的三頻單極子天線，利用共面波導(dǎo)(CPW)進行饋電，介質(zhì)版為FR4，尺寸為59×40.55×1.6 mm3。輻射單元由兩個不同長度和結(jié)構(gòu)的單極子構(gòu)成，長單

4、極子實現(xiàn)諧振頻率1.57 GHz和3.5 GHz；短單極子實現(xiàn)諧振頻率2.4 GHz。同時，在左側(cè)接地面上增加一個正方形貼片，有效的改善了三個頻段內(nèi)的峰值增益以及工作帶寬。三個工作頻率的帶寬分別為254 MHz(1.518 GHz~1.772 GHz)、461 MHz（2.289 GHz~2.75 GHz）和226 MHz（3.514 GHz～3.714 GHz），覆蓋了GPS、無線局域網(wǎng)(WLAN)和無線接入系統(tǒng)等頻段，增益分別為2.