【摘要】：物聯(lián)網(wǎng)是現(xiàn)代信息產(chǎn)業(yè)的重要構(gòu)成部分,射頻識別技術(shù)(RFID)可以推動中國范圍內(nèi)物品信息的共享和跟蹤,是物聯(lián)網(wǎng)的基石。超高頻(UHF)射頻辨識技術(shù)因其讀取距離遠、讀取速度快等特點而受到廣泛的關(guān)注跟應(yīng)用。但是,隨著應(yīng)用需求的降低和應(yīng)用范圍的擴充抗金屬RFID標(biāo)簽,RFID標(biāo)簽的意愿越來越多樣化,這促使標(biāo)簽天線的設(shè)計要求也越來越高。抗金屬標(biāo)簽天線是為解決常規(guī)標(biāo)簽天線在塑料環(huán)境下不能正常工作而強調(diào)的一種特殊標(biāo)簽天線,但是現(xiàn)在常用抗金屬標(biāo)簽天線直徑較厚,應(yīng)用還存在一定的局限性,因此,本文重點研究了柔性抗金屬標(biāo)簽天線,可以有效緩解標(biāo)簽天線應(yīng)用在彎曲金屬表層的弊端。超高頻柔性抗金屬標(biāo)簽天線是在超低頻抗金屬標(biāo)簽天線的基礎(chǔ)上,采用柔性介質(zhì)基板,設(shè)計出在彎曲或共形至金屬物體表層仍然無法正常工作的RFID標(biāo)簽天線。本文主要研究內(nèi)容如下:首先,基于超高頻RFID系統(tǒng),根據(jù)標(biāo)簽的讀取距離,通過對標(biāo)簽最大讀取距離的計算,進一步探討了標(biāo)簽天線參數(shù)對標(biāo)簽最大讀取距離的妨礙。然后,對于普通的類偶極子類RFID標(biāo)簽天線,研究了金屬對該類標(biāo)簽天線參數(shù)的制約,進一步探討抗金屬標(biāo)簽天線的設(shè)計方式并強調(diào)了柔性抗金屬標(biāo)簽天線的設(shè)計方法;研究了類偶極子標(biāo)簽天線在彎曲共形但是的性能差異,便于進一步探討設(shè)計能共形的防金屬標(biāo)簽天線。接著,設(shè)計出一種基于短路短截線饋電的柔性PIFA抗金屬RFID標(biāo)簽天線,該天線尺寸為51×25×1mm3,采用介質(zhì)材料為基材,具有重量小、重量輕、價格便宜、易彎曲共形等特征,并且在共形后卻帶有較多的讀取性能。進一步地,設(shè)計出微帶型柔性抗金屬RFID標(biāo)簽天線,天線直徑為0.5mm,具體低剖面、可彎曲、低成本等特點。通過研究厚度對該類別標(biāo)簽天線的影響,并在此基礎(chǔ)上設(shè)計出一種超薄的微帶型柔性抗金屬RFID標(biāo)簽天線抗金屬RFID標(biāo)簽,天線直徑僅為0.25mm,具有超薄的規(guī)格跟較差的性能,是現(xiàn)在已知最薄的防金屬標(biāo)簽天線,具有較高的研究及應(yīng)用價值。最后,研究了設(shè)計出的柔性抗金屬標(biāo)簽天線共形到塑料和非金屬表面后的性能差異,表明標(biāo)簽天線具有很好的彎曲及共形性能。仿真與檢測結(jié)果證實設(shè)計的柔性抗金屬標(biāo)簽天線具有很好工作性能,滿足設(shè)計目標(biāo)跟應(yīng)用需求。
