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随着射频识别（RFID）技术的快速发展，射频识别系统得到了越来越广泛的应用。由于分米波波段（UHF）的RFID系统具有高的读取速率以及较长的读取距离，因此近年来关于UHF波段的RFID系统的研究越来越多。无源的RFID标签（Tag）通常由RFID标签芯片和RFID标签天线构成。RFID标签天线的设计对于RFID系统具有十分重要的作用，近来，关于RFID标签天线的研究越来越多，尤其是对于900MHz频段的RFID标签天线。一些基于偶极子结构的标签天线已经在许多RFID系统中得到成功的应用，但是在一些特殊的应用中，当标签靠近金属表面或者贴在金属表面时，标签天线的阻抗特性会受到很大的影响，导致读取距离大大减小，甚至无法工作。这个问题受到了许多研究者的关注，在一些文章中提出了可以放置在金属表面的RFID标签天线，这些天线自身都带有金属地结构，因此当放置在金属表面上时仍可以良好的工作。但是，这些天线所匹配的RFID标签芯片的阻抗的实部值都较小，一般都小于20。而现有的一些RFID标签芯片的阻抗实部接近40，本文所提出的RFID标签天线所使用的RFID标签芯片的阻抗实部为42。3 D$ E' I7 Z: V
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另一方面，随着个人电子通信领域的发展，可穿戴天线也得到了越来越多的研究。在RFID领域，可穿戴的RFID标签也有着很大的发展前景。除了当RFID标签天线靠近金属时会使天线特性改变外，一般的RFID标签天线在靠近人体的情况下，也会使得阻抗特性发生很大变化，使得读取距离大大缩短。
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7 N3 U' P Q. l1 s+ {) j) Z本文提出了一种可以带在手腕上的RFID标签天线，首先对所提出天线的平面结构进行研究，然后对将天线戴在手腕上时的情况进行了仿真分析，并制作了天线实物进行了测量。
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& l- C5 ?+ w5 t) ?/ N7 C5 T9 c3 }% Y2 天线结构2 n4 d( T4 g& W. L, ^5 l
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本文所设计的天线是对应一种工作在915MHz的RFID标签芯片而设计的，该种芯片的输入阻抗为42-j157Ω。通过调节参数，本文提出的天线很容易与具有其他输入阻抗值得芯片相匹配。天线的平面结构如图1所示。; [2 _& g) q- p+ ~
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图1 RFID标签天线平面结构- Z) a i3 p) I5 f
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该天线主要由三部分组成，地板，主辐射贴片以及耦合馈电贴片。其中主辐射贴片为两个对称的贴片，两个贴片之间间隔为1mm，贴片的外端由短路片与地板相连。主辐射贴片与地之间采用泡沫层支撑。主辐射贴片上有一对对称的耦合馈电贴片，相距1 mm，标签芯片对耦合馈电片对称馈电，耦合贴片与辐射贴片之间通过容性耦合传递能量。主辐射贴片与耦合贴片之间放置FR4介质板，er=4.4。 通过调节主辐射贴片的长度L1可以调整天线的谐振频率，而天线的输入阻抗由参数W1，Lc调节。本文所设计的天线尺寸如表1所示。
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8 V4 o8 p$ Q% R表1 RFID标签天线尺寸参数（单位：mm）+ s8 ~; S7 ^( s |8 X! O; T
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发表于 2020-12-7 11:21
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