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RFID技術(shù)和基于RFID發(fā)展起來的NFC技術(shù)都是屬于近場(chǎng)通訊的范疇，在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域都有極大的應(yīng)用。兩者都基于電磁感應(yīng)原理，利用無線射頻信號(hào)對(duì)目標(biāo)進(jìn)行識(shí)別和通訊，讀寫距離是評(píng)估其系統(tǒng)的重要指標(biāo)，而標(biāo)簽的諧振頻率是影響這個(gè)指標(biāo)的關(guān)鍵參數(shù)。

本文提出了一種單面緊湊、可完全印制的無芯片RFID雙極化標(biāo)簽的設(shè)計(jì)。該標(biāo)簽利用具有相同諧振頻率且極化方向正交的“I”形貼片型半波偶極子諧振器，在雙極化平面波激勵(lì)下，同樣的固定頻帶內(nèi)被使用兩次，從而使編碼容量加倍，具有18位編碼容量。該標(biāo)簽具有容量大、尺寸小、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定等特點(diǎn)，適用于數(shù)據(jù)量大、對(duì)方向敏感，閱讀方向固定的應(yīng)用。

RFID主要由閱讀器和應(yīng)答器兩大部分組成。閱讀器(如圖1)是數(shù)據(jù)捕獲系統(tǒng)，內(nèi)含一個(gè)與應(yīng)答器相配合的耦合元件。應(yīng)答器(如圖2)是數(shù)據(jù)載體，內(nèi)含一個(gè)微型芯片和一個(gè)天線線圈組成的耦合元件。

針對(duì)頻譜特征法在設(shè)計(jì)無芯片標(biāo)簽中面臨的編碼容量與標(biāo)簽尺寸的矛盾問題，提出了一種新型無芯片標(biāo)簽結(jié)構(gòu)。設(shè)計(jì)的標(biāo)簽由介質(zhì)集成波導(dǎo)和位于表面貼片上的互補(bǔ)分裂環(huán)構(gòu)成。標(biāo)簽諧振頻率可通過調(diào)節(jié)互補(bǔ)分裂環(huán)內(nèi)外環(huán)的開口角度實(shí)現(xiàn)，其中外環(huán)負(fù)責(zé)大范圍的頻率粗調(diào)，內(nèi)環(huán)用于小范圍的頻率細(xì)調(diào)。標(biāo)簽工作于4 GHz～6 GHz頻率范圍，尺寸為25 mm×15 mm，編碼密度高達(dá)4.86 bit/cm2。通過仿真驗(yàn)證了與理論分析的一致性，相比傳統(tǒng)的無芯片標(biāo)簽，該結(jié)構(gòu)可以在不增大標(biāo)簽尺寸的前提下提高編碼容量，同時(shí)介質(zhì)集成波導(dǎo)為標(biāo)簽提供了高選擇性，使標(biāo)簽保持了較高的頻譜分辨率。

本文主要對(duì)雙頻微帶天線的理論知識(shí)進(jìn)行介紹，并設(shè)計(jì)了一款諧振頻率915MHz和2.45GHz附近的雙頻RFID讀寫器微帶天線，同時(shí)，利用HFSS對(duì)天線進(jìn)行仿真、優(yōu)化。最后加工實(shí)物利用微波暗室對(duì)天線的性能進(jìn)行測(cè)試。

提出一種新型分形結(jié)構(gòu)加載的Sierpinski墊片天線。該天線采用新型加載技術(shù)并充分利用了此新型結(jié)構(gòu)的空間自填充能力。結(jié)果表明，此新型分形結(jié)構(gòu)加載的Sierpinski墊片天線比Koch分形加載更能縮減天線的尺寸，并且能降低諧振頻率，具有寬頻帶特性，可以實(shí)現(xiàn) Sierpinski分形天線的小型化、多頻段特性。

研究了不同角度、不同階數(shù)的基于Koch曲線的天線性能，仿真和測(cè)試結(jié)果表明，在保持天線長(zhǎng)度不變的條件下，隨著角度和階數(shù)的增加，天線的諧振頻率下降，而天線的方向圖依然具有半波振子的低方向性。在此基礎(chǔ)上，綜合Koch和Hilbert曲線，設(shè)計(jì)了一款尺寸為55mm×10mm的小型化電子標(biāo)簽。該標(biāo)簽天線不僅具有半波陣子的低方向性，而且簡(jiǎn)單、便于調(diào)諧。

本文設(shè)計(jì)了一種UHF頻段RFID標(biāo)簽天線。在微帶矩形天線理論基礎(chǔ)上，改進(jìn)了E型開槽天線的結(jié)構(gòu)，用微帶線側(cè)饋代替了背饋方式，使天線與芯片能良好地匹配，并通過獲得雙諧振頻率擴(kuò)大了帶寬。

本文分析了一維和二維Hilbert分形結(jié)構(gòu)的RFID標(biāo)簽天線，并對(duì)兩種分形標(biāo)簽天線分別比較了其長(zhǎng)度、諧振頻率、反射系數(shù)及方向圖隨分形階數(shù)的變化關(guān)系。 仿真結(jié)果表明，一維Hilbert分形標(biāo)簽天線在尺寸縮減的同時(shí)，具有較高的天線效率，適合于RFID標(biāo)簽應(yīng)用。

本文提出了一種超小型433 MHz PCB天線，增益為-17 dB，達(dá)到了RFID系統(tǒng)的應(yīng)用要求。天線半徑為14 mm的半圓區(qū)域，在目前所有的文獻(xiàn)中面積最小。該天線已制作完成，經(jīng)過不斷調(diào)試，在匹配了兩個(gè)電感后，諧振頻率達(dá)到433 MHz。該天線尺寸小，是一種性能較好，工程上實(shí)用性強(qiáng)的標(biāo)簽天線。

標(biāo)簽極點(diǎn)提取的準(zhǔn)確性受多種因素影響，以折疊偶極子陣列無芯標(biāo)簽為研究對(duì)象，開展無耗電介質(zhì)材料(厚度、相對(duì)介電常數(shù))對(duì)其極點(diǎn)分布的特性分析。仿真結(jié)果表明，隨著介質(zhì)厚度及其相對(duì)介電常數(shù)的增大，諧振極點(diǎn)的衰減因子及諧振頻率將呈現(xiàn)變小的趨勢(shì)，極點(diǎn)分布以類S型曲線向坐標(biāo)原點(diǎn)靠近。

在非接觸式智能IC卡（以下簡(jiǎn)稱智能卡）測(cè)量領(lǐng)域，對(duì)智能卡的諧振頻率測(cè)量方法尚未形成統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，因此在智能卡設(shè)計(jì)、驗(yàn)證、生產(chǎn)中，嚴(yán)格地說，不能使用諧振頻率這一參數(shù)作為評(píng)價(jià)依據(jù)；而在學(xué)術(shù)領(lǐng)域中討論該參數(shù)的測(cè)量結(jié)果時(shí)，也需要對(duì)測(cè)量條件和測(cè)量方法進(jìn)行詳細(xì)的說明，否則基于諧振頻率的討論得出的結(jié)果將是不嚴(yán)謹(jǐn)?shù)模瑫r(shí)缺乏可信度。

分析了縫隙彎折次數(shù)、高度、位置、寬度和縫隙平片大小對(duì)縫隙天線諧振特性的影響。仿真結(jié)果顯示,縫隙的彎折次數(shù)和高度對(duì)其諧振頻率影響顯著。 最后， 提出了一款UHF射頻識(shí)別標(biāo)簽用的縫隙天線，制作了相應(yīng)的實(shí)物天線、 仿真與測(cè)試結(jié)果說明所設(shè)計(jì)的天線基本滿足RF ID標(biāo)簽應(yīng)用要求。

設(shè)計(jì)了一種應(yīng)用于2．4 GHz和5．8 GHz無線局域網(wǎng)的雙頻天線。天線由4個(gè)印刷偶極子分別組成兩對(duì)陣列而成，每一對(duì)陣列分別工作在各自的諧振頻率上，從而實(shí)現(xiàn)雙頻。介質(zhì)板背面印刷有巴倫進(jìn)行耦合饋電。該天線具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、重量輕，成本低、易于集成等優(yōu)點(diǎn)，適用于無線局域網(wǎng)系統(tǒng)。

RFID主要由閱讀器和應(yīng)答器兩大部分組成。閱讀器（如圖1）是數(shù)據(jù)捕獲系統(tǒng)，內(nèi)含一個(gè)與應(yīng)答器相配合的耦合元件。應(yīng)答器（如圖2）是數(shù)據(jù)載體，內(nèi)含一個(gè)微型芯片和一個(gè)天線線圈組成的耦合元件[1]。

本文設(shè)計(jì)的電子標(biāo)簽結(jié)構(gòu)非常簡(jiǎn)單，針對(duì)不同芯片的阻抗匹配方便，帶寬達(dá)到77 MHz，在867 MHz和915 MHz處有兩個(gè)諧振頻率，可同時(shí)滿足歐洲和美國(guó)的UHF射頻頻段標(biāo)準(zhǔn)。

基于三角形Sierpinski微帶分形貼片，提出了一種新型的小尺寸領(lǐng)帶結(jié)RFID標(biāo)簽天線設(shè)計(jì)。通過仿真，給出了該分形天線的端口特性，同時(shí)給出了該領(lǐng)帶結(jié)型Sierpinski標(biāo)簽天線的諧振頻率、方向圖以及天線效率。結(jié)果表明，采用不同維數(shù)的分形結(jié)構(gòu)，可以實(shí)現(xiàn)多頻段的工作特性，因而該天線可以很方便地應(yīng)用于RFID電子標(biāo)簽中。

本設(shè)計(jì)的應(yīng)用環(huán)境蘭州重離子加速器冷卻儲(chǔ)存環(huán)主環(huán)(CSRm)，采用多圈注入或射頻堆積加電子冷卻將重離子束在橫向相空間與縱向相空間進(jìn)行累積。其高頻系統(tǒng)采用鐵氧體加載的同軸線性調(diào)諧腔，通過改變鐵氧體磁性材料的磁導(dǎo)率來改變高頻腔體的諧振頻率。實(shí)踐中是通過改變繞在其上的偏磁線圈的偏磁電流來改變其諧振頻率。加速腔的頻率設(shè)計(jì)范圍為0.25-1.7MHz和6-14MHz。

提出了一種基于Hilbert分形結(jié)構(gòu)的射頻識(shí)別(RF ID)標(biāo)簽天線的尺寸縮減設(shè)計(jì).通過矩量法仿真,給出了Hilbert標(biāo)簽天線的諧振頻率、方向圖以及天線效率,并制作了一維Hilbert標(biāo)簽天線實(shí)物進(jìn)行測(cè)試. 仿真和實(shí)測(cè)結(jié)果表明, Hilbert分形結(jié)構(gòu)天線的空間填充特性可有效轉(zhuǎn)化為標(biāo)簽天線的尺寸縮減特性,而且一維Hilbert標(biāo)簽天線具有更高的天線效率.

天線作為射頻識(shí)別系統(tǒng)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵器件，直接影響著系統(tǒng)的性能。U2270B是一種典型的發(fā)射頻率為125 kHz的非接觸性IC卡射頻基站芯片。文章在介紹射頻識(shí)別系統(tǒng)基本原理的基礎(chǔ)上，說明天線設(shè)計(jì)的重要性；重點(diǎn)闡述U2270B基站芯片天線設(shè)計(jì)的關(guān)鍵部分和具體步驟，并通過實(shí)例作進(jìn)一步說明。