太阳能电池作为辐射体的RFID标签天线的研究与设计

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作为一种先进的自动识别技术,射频识别(RFID)技术的发展非常迅速,已经广泛应用于商业贸易、生产制造和安全管理等众多领域,具有极大的发展潜力和应用前景,这使得作为RFID系统关键部件的天线的研究和设计变得十分紧急和迫切。   无源标签阅读距离短,有源标签由于电池的使用成本高,这些不足都限制了RF(I)D标签的发展。为了解决上述标签目前所存在的问题,本文提出了一种太阳能电池作为天线辐射体的RFID电子标签。   本文通过理论分析、建模仿真等研究方法,主要做了以下的工作:   在大量查阅国内外相关文献资料的基础上,研究RFID标签天线与太阳能电池合二为一的实现方法。利用太阳能电池的射频特性,将太阳能电池作为天线的辐射贴片。因此太阳能电池既可以提供能源,也可以发送和接收电磁波。   设计出了太阳能电池作为辐射体的RFID标签天线。具体工作表现在:选择适合于本设计的标签芯片、太阳能电池和馈电方式。以微带天线为原型,采用H形缝隙耦合馈电方式,得到了太阳能电池作为辐射体的RFID标签天线的基本结构和初始参数。利用仿真软件对设计的标签天线进行仿真、优化,当优化后的结果符合要求时,将标签制作成实物。对加工好的标签进行阅读距离的测量。测试结果表明,在无光照和有光照的情况下太阳能电池作为辐射体的超高频RFID标签的阅读距离分别为1.9m和20m左右,实现预期目标。
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