基于多项式的弯折偶极子射频识别标签天线阻抗预测研究

在解决射频识别(RFID)标签天线设计中阻抗计算速度慢的问题的过程中,针对其中较为复杂的阻抗耦合情况,该文提出一种基于多项式的弯折偶极子RFID标签天线阻抗预测方法.首先使用基于天线尺寸的阻抗变换与线性化假设建立模型假设;然后在具体的天线结构中收集数据并进行相关性分析与回归拟合验证假设正确性;最后实验验证使用该方法进行的阻抗预测相对于计算机仿真的准确性、高效性与普适性.试验结果表明,使用该方法替代计算机进行弯折偶极子RFID标签天线阻抗计算时,其预测阻抗相对于计算机仿真结果在保持较高预测准确率的同时极大地缩短了阻抗计算时间,同时该方法在中国应用频段上针对不同弯折次数的弯折偶极子RFID标签天线仍然适用.     

一种UHF频段弯折偶极子RFID天线的设计

针对目前射频识别(RFID)天线小型化要求,设计了一种超高频(UHF)弯折偶极子RFID标签天线。天线的构型采用了经典的电感耦合环匹配模型,结构简单且易实现阻抗匹配;在天线宽度上进行二次弯折降低长宽比例,具有小型化优势。利用HFSS仿真软件对该天线进行仿真分析,结果表明该天线具有较宽的阻抗带宽,能够覆盖920~925 MHz超高频频段,并且其回波损耗值及方向性均良好,能够满足RFID的实际生产和应用的要求。     

新型弯折偶极子RFID天线的小型化分析与设计

标签天线是RFID系统的关键部件,UHF频段RFID系统多采用偶极子天线及其变型型式,由于受RFID卡尺寸的限制,天线的小型化成为制约RFID技术发展的瓶颈之一.文章创新性地设计了一种最大理论读取距离为5.6m的新型弯折线偶极子RFID标签天线,尺寸仅为22.5mm×30.5mm×1.6mm,小于目前已出现的标签天线,其方向性及带宽性能良好,阻抗调节臂的引入使得天线与标签芯片的匹配变得更加方便.采用无通孔和短路结构的单层印刷电路板加工天线,其测试结果与仿真结果具有良好的一致性.     

一种超高频宽带RFID标签天线

文章提出了一种弯折偶极子和T型匹配构成的RFID(Radio Frequency ID entification)标签天线。对称的弯折偶极子可以有效地产生全向方向图,T型匹配电路则可以灵活地调整输入阻抗使得标签芯片在较宽的带宽内实现阻抗的共扼匹配。该天线理论最大可读取距离达10.4m,根据具体应用该天线也可牺牲读取距离来减小尺寸。其带宽可覆盖全球RFID超高频范围(840～956MHz)。     

用于金属表面的UHF RFID标签天线优化设计

UHF RFID 标签天线置于金属表面会引起阻抗变化以及阻抗失配,因此为了减小金属表面的影响,提出一种用于金属表面的UHF RFID 标签天线阻抗匹配优化设计方法。首先在折叠偶极子天线臂上附加短路段来调整标签天线的输入阻抗,通过粗略调节短路段的位置使天线和RFID 标签芯片在金属表面达到阻抗的基本匹配,然后利用遗传算法优化得到天线最优的长度、宽度和短路段位置,使天线和RFID 标签芯片在金属表面达到准确的阻抗匹配。所设计天线阻抗及方向图的仿真和测试结果表明该优化设计方法能够使RFID 标签天线在金属表面正常工作。     

一种新型的hilbert分形rfid标签天线

随着射频识别技术研究的迅速发展,寻求具有尺寸缩减特性的天线结构成为RFID设计的实际需要,Hilbert分形结构是天线小型化设计的一种有效解决方案.本文论述了Hilbert分形天线的基本原理,对弯折偶极子天线采用Hilbea分形结构进行小型化设计,并对实物进行仿真.经测试与仿真后结果表明:标签天线尺寸约为25.6mm*16.2mm,工作在中心频率915MHz处,增益达到2.19dB,相对阻抗带宽为90MHz.天线能保持较好的工作性能,可应用于酒瓶盖防伪RFID标签中.     

弯折线偶极子天线谐振特性的研究

本文研究了由矩形弯折线构成的偶极子天线的谐振特性,分析了弯折线偶极子天线的弯折次数、矩形弯折的高度以及弯折角度等参数对天线谐振特性的影响。结果表明,弯折线偶极子天线的参数改变对天线谐振特性有较强的调节作用,适当的改变天线的参数可以获得较好的天线尺寸缩减特性,适合RFID标签天线的应用。     

一种可穿戴的UHF RFID标签弯折天线设计(重新投稿)

针对可穿戴的人体跟踪以及监测问题,提出了一种小型的纺织RFID标签弯折天线,该天线主要由导电线绣成的四个字母文本构成,具有文本弯折的几何结构以及锯齿形穿线结构,天线尺寸较小,即：65 mm × 24 mm × 0.46 mm,与普通文字标签的尺寸相似。并对该标签进行了优化,以便在工作频率（即：910 MHz）条件下与RFID芯片阻抗实现共轭匹配。最后,利用双端口差分探头对若干标签进行了测量,该探头适用于平衡的RFID标签结构。在测试实验中,对带有不同线迹图案以及各种导电线直径的标签进行了检测,实验结果表明,提出标签阻抗的实测结果与模拟结果基本吻合,证明了提出标签设计和测量方法的有效性。     

轮胎嵌入式小型化UHF RFID 电子标签弯折天线设计

为提高轮胎嵌入式UHF RFID 电子标签读取可靠性,需要解决一对矛盾,即一方面,为保证电子标签与轮胎有良好的粘合性和绑定性,要求标签天线尺寸足够小;另一方面,轮胎无线电环境差,轮胎材料对电磁波的固有介质损耗和干扰要求电子标签天线尺寸应足够大,以提高电磁辐射能力。针对以往设计方法复杂、不利于标签与轮胎绑定的问题,根据Bode-Fano 阻抗匹配的约束,利用弯折天线的周期性和紧凑性,提出了一种简单、具有良好阻抗特性和绑定特性的轮胎嵌入式小型化UHF RFID 弯折天线方法,设计了一种物理空间受限的轮胎嵌入式小型化UHF RFID 弯折天线。HFSS 仿真验证表明,设计的天线在833 ~971MHz 频带范围内回波损耗小于-10dB,覆盖了美国RFID 标准带宽902 ~928MHz,最大辐射增益为2. 4dBi。最后,通过设计的轮胎嵌入式RFID 电子标签测试,结果表明:当读取距离小于90cm 时,标签识别率大都大于80%;当读取距离小于50cm 时,标签识别率大于90%,标签与轮胎具有良好的绑定效果,满足设计要求。     

射频识别标签用非对称缝隙天线设计

为寻找射频识别标签用缝隙天线新结构,提高标签芯片与缝隙天线的匹配性能,提出了射频识别标签用非对称缝隙天线.研究了非对称直缝隙天线和非对称弯折缝隙天线的阻抗随缝隙的长度和弯折角度的变化规律,在天线尺寸相同的情况下,将标签用非对称直缝隙天线与对称直缝隙天线进行比较,发现非对称直缝隙天线更易于与标签芯片匹配.尝试将非对称缝隙天线与Philips公司提供的标签测试芯片进行匹配,制作了相应的实物天线,仿真与测试结果说明所设计的天线满足RFID标签应用要求.     

基于BiLSTM代理模型的RFID标签天线快速多目标设计

为快速完成超高频(UHF)标签天线多目标设计,构建了基于双向长短期记忆(BiLSTM)神经网络的新型天线性能预测代理模型,并使用带精英策略的非支配排序遗传算法(NSGA-II)配合静态惩罚对RFID标签天线进行多目标寻优。首先按照RFID标签天线延伸的趋势将天线结构序列化并依次输入BiLSTM网络结构,结合响应集训练出适用于RFID标签天线的代理模型。进一步地,为最大程度搜索可行域内,尤其是可行域边界的所有标签天线形式,在NSGA-II算法中引入静态惩罚,最终完成RFID标签天线低回波损耗、小型化、宽频带的多目标快速设计。设计实例表明,该方法在超高频RFID标签天线领域的预测精度、计算代价等方面综合表现优于现有天线设计方法,具有适用性和实用价值。     

Design of modified folded dipole antenna for UHF RFID tag

A simple tag antenna for the Korean ultra-high-frequency radio frequency identification (RFID) band (908-914-MHz) using a modified dipole structure is proposed. The overall dimension of the tag antenna is 64.1 times 17.8-mm. The input impedance of the designed tag antenna is 43-j800 Omegaand is conjugately matched to a Philips EPC UCODE Gen 2 RFID tag microchip with an impedance of 43-j800 Omega at 912 MHz. Good wake-up sensitivity and radiation pattern characteristics were obtained in the desired frequency band.     

一种新型2．4GHz频带RFID抗金属标签天线

设计了一款能应用于金属货物识别的新型标签天线--准八木标签天线.基于折合振子和错位阵列技术,并使用高介电常数的介质基材,使天线的厚度限制在0.024λ,从而满足标签天线尺寸的要求.经实测验证,新型天线贴附在金属物体表面时,能达到5dBi的增益.     

超高频RFID标签芯片射频电路的分析与测试(英文)

提出了一种应用于超高频(Ultra high frequency,UHF)射频识别(Radio frequency identification,RFID)标签芯片的射频测试技术。针对UHF RFID标签芯片射频电路的特殊工作方式,该技术可对芯片的输入阻抗和灵敏度进行准确测量,并同时完成芯片功能验证。与传统的RFID标签芯片射频测试技术相比,文中的方案利用商用阅读器和可调衰减器代替了高端或RFID专用测试设备,因此极大降低了测试成本。利用该测试方案,对已开发的UHF RFID标签芯片进行了测试与验证,并利用测试结果完成了折叠偶极子天线设计以实现芯片与天线之间的阻抗匹配。将芯片与天线组装成无源标签,其灵敏度可达-10.5 dBm。实验结果证明了该方案的正确性。     

Dual-band fractal shape antenna design for RFID applications

A compact printed dipole antenna is proposed for radio frequency identification (RFID) applications. It consists of a combination of two kinds of fractal shapes with the aim of reducing antenna size. To ensure conjugate matching with the essentially complex impedance of the electronic chip directly embedded into the radiator, a double T-match structure is used. The antenna has been designed and optimised to cover the bi-band for the passive RFID tag at 915 MHz and 2.4 GHz. Details of the proposed antenna design and measured results are presented and discussed.     

Dual-band slot-coupled dipole antenna for 900MHz and 2.45 GHz RFID tag application

A slot-coupled dipole antenna is presented for dual-band passive RFID tag application. A structure using a slot-coupled feed is explored to achieve dual-band operation. The proposed antenna shows good impedance and radiation characteristics for both bands of interest. The simulated and measured return loss results are in good agreement. Reasonably good radiation characteristics are obtained for 900 MHz and 2.45 GHz RFID bands     

用空间传播和RCS模型研究RFID装置最大识别距离

通过自由空间传播模型和雷达散射横截面（RCS）模型，研究了反向散射射频识别（RFID）装置的最大识别距离。用高频电磁场仿真软件FEKO对折叠偶极子标签天线进行了建模仿真，得到天线的远场辐射方向图、输入阻抗以及在不同负载情况下天线的单站RCS值。经过理论分析和仿真计算，由两个电波传播模型分别得出RFID装置可能的最大识别距离。最后比较了两种模型的计算结果，较小的距离即为该反向散射RFID装置的最大识别距离。     

Intelligent RFID Tag Detection Using Support Vector Machine

RFID Tag detection/recognition is one of the most critical issues for successful deployment of RFID systems in diverse applications. The main factors influencing tag detection by RFID reader antenna include tag position, relative position of reader, read field length, etc. In this paper, we analyze the characteristics of tag detection for a carton box object on a wooden pallet by an experimental approach based on tag signal strength, and we propose a method for predicting detection related directly to the strength of tag signal using an intelligent machine learning technique called support vector machine (SVM). The use of the proposed method is able to save time and cost by quick prediction of tag detection. Extensive experiments showed that the proposed approach can predict tag recognition for a carton box object with an accuracy at 95% for various reader heights and read field lengths. The proposed approach is effective for determining the best tag detection influencing factor conditioned on the target object with the help of detectability prediction.