应用于物联网的超高频RFID标签天线的设计开题报告

1. 研究目的与意义

研究目的：本课题主要是应用于互联网的超高频rfid标签天线设计方法的研究。结合仿真分析研究了影响uhfrfid标签性能的关键因素，提出uhfrfid标签天线设计流程。依据此流程，采用电磁场仿真软件hfss，借助于aln－9662和aln－9640两种标签的结构，以及t－匹配方法，设计一款小巧实用的标签天线。

研究意义：作为物联网发展的核心技术，rfid技术是目前最具发展前景的信息技术之一。rfid技术以其独特的优势，在智能交通、生产线自动化、商品防伪、商品及货物追踪、资产管理、仓储管理、动物管理等领域得到广泛应用，特别是uhfrfid技术在防伪方面的应用，如酒类防伪、药品防伪、烟草防伪等。以gs1,epcglobal为代表的行业组织一直致力于在全球推进采用rfid技术解决这类问题的应用，并于2010年发布了消费电子产品供应链、托盘标签和运输资产标签的rfid应用指南，促进各领域的监管溯源管理水平。

2. 国内外研究现状分析

国内，王琪等研究了对于天线高度和和宽度有尺寸限定的情况通过改变弯折角、弯折次数以及弯折深度是降低天线谐振频率从而实现天线小型化行之有效的途径，弯折偶极子天线与半波偶极子相比具有更好的尺寸缩减性，赖晓铮等研究了基于hilbert分形结构的rfid标签天线的缩减设计，汤伟等人设计了一种uhf频段小型化h型折叠偶极子标签天线，采用fr-4介质，其尺寸为30mmx44mm，小于国内外文献中所提到的同类型天线尺寸。李强等提出了一种小型化圆形rf工d标签天线用于圆形物体的识别，其直径为41mm。除了偶极子天线，贴片天线也被用作rfid标签天线，比如周永明等研究了一种基于缝隙识别的微带标签天线，该天线匹配到50欧姆。

国外对rfid标签天线的小型化研究也有一些，其偶极子天线臂的弯折方式更为多样，出现了双弯折l型偶极子，螺旋线偶极子及文字型偶极子等各式各样的标签天线。n.michishita提出了一种等间隔弯折线偶极子天线，采用t型匹配网络馈电，采用介电常数高达60的介质作为天线基板，使天线达到了约16mmx13mm的小型化尺寸，但是以牺牲天线的带宽及增益为代价，并且过高介电常数介质的使用大大增加了天线的成本，ahmedibrahiem采用印刷偶极子天线作为rfid标签天线，天线尺寸达到60mmx40mm,javierdacuna等研究了采用领带结结构的贴片天线，附加电感祸合环以调节天线的输入阻抗。以上这些对rfid标签天线的小型化研究取得了一定的成效，但是天线的尺寸还是不能够满足rfid系统对标签天线愈来愈严格的尺寸要求，kihunchang等人更独辟蹊径，将印刷偶极子天线的天线臂设计成环型，达到了进一步小型化的目的，天线尺寸仅为15.smmx14.8mm，但是天线带宽太小，其最大增益小于-3db。

3. 研究的基本内容与计划

研究内容：

1.uhfrfid标签性能影响因素

对影响标签性能的各因素进行进行理论分析和仿真分析，得到标签天线主要的性能影响因素，提出uhfrfid标签天线设计要求。

4. 研究创新点

1、根据提出的理论方法，解决了实际问题。依据提出的uhfrfid标签天线设计理论，分析uhfrfid标签天线设计需求，设计了一款小巧实用的标签天线。

2、根据设计好的单标签天线，设计出双标签天线。即针对单标签天线的性能，总结了影响标签性能的关键因素，并通过仿真分析，最终应用于双标签天线设计中。

3、两款标签天线（型号分别为aln－9662和aln－9640）均采用弯折偶极子结构，并且采用了t－匹配方法，实现了标签天线的小型化。