超高频激光全息RFID标签设计与实现

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射频识别技术[1](radio frequency identification,RFID)技术是自上个世纪八九十年代才开始起步一种自动化的识别技术,其原理是通过电磁波传递来进行不接触的通信,再通过通信携带的信息来进行身份识别,它不仅可以识别运动中的物体,并且可以同时非接触的识别多个物体。目前RFID技术不仅在物流管理、医疗、支付等领域有着广泛的应用,在防伪领域也有着很广泛的应用前景。传统的激光全息标签有易识读,但是防伪程度低,而RFID标签用于防伪其防伪程度高,但是读取需要特殊设备,因此将激光全息标签和RFID标签结合起来,相互取长补短,可以成为一种具有多重防伪功能的防伪标签。但是激光全息标签中有金属层,这层金属涂层会对RFID标签的天线工作产生很大的影响,严重影响RFID标签的使用性能,因此设计出一款具有双重防伪功能的激光全息RFID标签是论文所要做的。本文首先研究RFID标签天线的理论设计方法,在其中重点研究标签设计中阻抗匹配的方法和天线阻抗测试的方法。在研究无源超高频的RFID标签天线设计时,为了达到功率传输效率的最大化,使得天线阻抗和芯片阻抗互为共轭。最后,通过电磁仿真软件对天线阻抗进行计算,然后使用矢量网络分析仪进行测试。其次,文章中提出了基于偶极子天线小型化的UHF RFID标签天线的设计和优化方法。偶极子的天线其结构简单,可以使天线小型化,性能好,所以在RFID中被广泛使用。论文通过在对阻抗匹配和偶极子天线设计的基本方法的理论基础上,提供了一种基于天线结构参数的改进和优化方法,然后结合仿真和样品制作,论证了本论文中优化方法正确可行。最后,论文在抗金属RFID标签的设计原理基础上,设计了几种种激光全息RFID标签,这种标签具有双重电子防伪的功能。由于激光全息膜里面有一层金属层,对普通RFID标签接受电磁波有影响,尤其是对于超高频标签。本论文借鉴已有的共面倒F天线设计作为参考,提出了几款新的设计方法,一种是用激光全息膜作为标签的天线辐射体,再就是利用电子标签和激光全息标签在空间上的位置交错,有效的避免了激光全息膜对RFID标签的影响,证实了该方案的可行性。
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