无芯片RFID电子标签的设计 ㊣ 精品文档 值得下载

波的到达时间依赖于路径的长度，叠加后产生有益的或是负面的效应，其中负面的效应就是衰落效应或者是场区零点，有可能使得阅读器和电子标签之间无法建立正常的通信。

当两个天线之间的极化，方向等完全匹配时，天线之间的能量传输达到最大值。

路径损耗可以用公式来估算，传输公式为其中是电子标签接收到的功率，是阅读器功率放大器发送出去的功率，是阅读器发射天线增益，是电子标签天线的增益，是阅读器和电子标签天线之间的距离，是电磁波的波长，是阅读器发送的功率值。

无线信道的路径损耗为从计算结果来看，路径损耗在的带宽内，路径损耗的值偏差约为，理想情况下，受频率的影响较小，并且频率越低，路径损耗越小，在相同的功率条件下。

频率越低，工作距离越远。

因此，当都采用远场通信机制时，工作频率为附近的射频识别系统。

其工作距离比工作频率为附近的射频识别系统要远。

无芯片标签的工作原理与识别距离无芯片的工作原理当电磁波照射目标时，电磁波会被反射，散射和吸收，目标特性信息会被调制到散射波上，这就是雷达的工作原理。

当电磁波照射到天线时，电磁波会被接收，吸收和散射，当天线能够将储存信息反向散射调制到散射波中，使得能够被读写器读取，这就是的工作原理了。

毕业设计论文普通的芯片标签，是通过芯片存储的数据流控制标签天线的负载阻抗来对反射散射信号进行调制。

无芯片标签没有芯片，但也要完成数据保存功能以及将保存的标签信息反射回阅读器。

这就需要对标签结构进行独特的设计，每个标签在结构上有微小的差别，使得标签的反向散射信号有自己的唯性，并能够被阅读器获取识别并数字化成唯的。

这类似于雷达工作原理。

不同的是，我们希望标签的反向散射信号有定的规律，便于阅读器解调后数字化。

目前出现的无芯片标签大致是基于两种设计方法。

标签由微带天线构成，设置每个天线端口的特性不同，或者在端口加载微带结构的负载，使得天线反向散射信号的幅值或相位根据端口特性的不同而改变。

标签设计成个简化的射频收发电路，由个接收天线，谐振电路和个发射天线组成。

标签的接收天线接收阅读器发射的访问信号，经谐振电路后创建了频谱，再经发射天线将频谱信号反射回阅读器。

则为该标签唯的。

无芯片标签的识别距离普通的系统识别距离受标签方向性标签数目标签天线发射功率及通信环境等影响。

排除以上提到的不确定因素，无芯片标签系统的阅读器读写距离主要由两方面决定标签激活功率标签能从入射电磁波中提取足够的能量以供应其微芯片正常工作阅读器的灵敏度来自标签的已调制后向散射信号足够强使得阅读器解调出的信号能满足用户指定的信噪比的要求。

由于所设计的为无芯片电子标签，不需要从入射电磁波中提取能量供应芯片工作，所以无芯片系统的识别距离取决阅读器接收机的灵敏度。

与普通的系统样，阅读器发射天线的增益为，发射功率为时，在距离阅读器处的标签接收到功率为其中为标签天线的增益，为自由空间信号的波长。

根据雷达技术可知，体积超过电磁波长的半的物体可对其进行反射，标签反射回的能量与物体的反射截面积成正比，的计算公式为若为阅读器接收天线的增益，则返回到阅读器接收天线的功率为毕业设计论文螺旋谐振器的设计螺旋谐振器的设计在现代通信系统中，谐振器已成为必不可少的器件。

谐振器就是指产生谐振频率的电子元件，具有简单易制作稳定方便集成抗干扰性能良好的特点，广泛应用于各种电子产品中，随着各种新型微带谐振器出现，性能不断改善，微带线谐振器已经体现了它强大的应用价值。

耦合谐振器的提出引起研究者注意和兴趣，它设计简单，易集成，高选择性，而且损耗小，所以耦合谐振滤波器受到人们的青睐。

研究者已提出了各种各样的耦合谐振器，像马蹄形耦合谐振器矩形环绕耦合谐振器等。

些耦台微带谐振器已用在带阻滤波器中，仿真与实际测量具有很好的致性，说明了这种设计的可靠性有效性。

螺旋谐振器的工作原理微带螺旋的滤波特性可以通过分析微带螺旋结构的等效电路模型来获知。

当时变电磁场穿过螺旋结构时，会有感应电流沿着螺旋谐振器的微带线产生。

从而螺旋微带线产生了分布电容，其大小与螺旋线的长度成正比，并且螺旋微带线相邻的两条边还会产生互感。

当时变电场穿过螺旋结构时，微带线内部与外部产生了分布电容，微带线边缘产生了色散电容，这些色散电容可以等效成串联形式。

螺旋微带线相邻的两条边还会产生互感。

因此，螺旋谐振器的等效电路模型如图。

图中等效电路中是分布电容，表示了色散电容，代表了螺旋线电阻，为分布电感。

图螺旋谐振器的等效电路从图中看出，该微带螺旋谐振器的等效电路模型相当于个阻带滤波器的等效电路。

它的谐振频率可由以下公式估算毕业设计论文其中，表示分布电容和色散电容的总和，是分布电感和耦合电感的总和。

从以上的分析中，可以得出微带螺旋谐振器相的。

另外，自己对于些软件的熟练程度也有所提高。

这些都将在我未来的人生道路上带来很大的帮助。

不足之处毕业设计论文自己认为这次毕业设计的不足之处在于，因为利用电脑进行谐振器模型仿真的时候，比较慢，导致自己不能对参数进行更好的优化，只是停留在了满足设计要求的基础上，自己还是有些遗憾的。

另外就是谐振器基本参考了原有的模型，少了些自己的改动，原创性不够。

参考文献参考文献徐林玉无源标签芯片射频前端设计实现硕士学位论文西安西安电子科技大学，木霄易超高频射频识别电子标签芯片模拟前端分析与设计硕士学位论文上海复旦大学，杨素素无芯片标签的研究与设计硕士学位论文南京南京理工大学，王元哲，毛陆红，刘辉等基于参考标签的射频识别定位算法研究与应用通信学报王晓华，周晓光，射频识别技术及其应用现代电子技术，张殿东无线射频识别技术电信技术，夏建辉，魏竟南射频识别技术的应用哈尔滨轴承，蒋皓石，张成无线射频识别技术及其应用和发展趋势电子技术应用，张殿东无线射频识别技术无线电技术与信息，夏建辉，魏竟南射频识别技术的新进展安防科技，吴文峰射频识别电子标签带来流通业革命特区经济射频识别技术的新进展电信技术毕德贤电磁场理论电子工业出版社，全则松电磁场理论电子科技大学出版社，赵家胜，杨先青电磁场与电磁波电子科技大学出版社，冯琳，杨先青电磁场与电磁波机械工业出版社，鲍嘉山微波原理高等教育出版社，廖晨恩微波技术基础西安电子科技大学出版社，，，，，，毕业设计论文独创性声明致谢感谢导师陈蕾的关心指导和教诲。

陈老师在我做毕业设计的之段时间里给予了我很大的帮助。

本人在攻读学士学位期间的工作自始至终都是在陈蕾导师全面具体的指导下进行的。

陈蕾老师渊博的学识敏锐的思维民主而严谨的作风，使学生收益匪浅，终生难忘。

感谢杨永霞教授在课题研究中所给予的帮助。

感谢实验室的老师关心和帮助。

感谢我的学友和朋友们对我的关心和帮助。

附录附录硬件实物图附录附录硬件实测环境及结果本项目已经进行了个单元的布局优化设计，其中虚线表示的是将单元短路的情况，其仿真测试结果如图所示。

从图中可以看出经过优化，该微波谐振器阵列具有良好的幅相特性。

相位幅度相位图单元电子标签仿真实测图于个阻带滤波器。

而在此无芯片标签结构中，需要多个工作于不同频率阻带滤波器对阅读器发射机发射的多频信号进行处理。

下面分析个螺旋谐振器的结构。

图微带螺旋谐振器耦合微带线图显示了个微带螺旋谐振器耦合到微带线的结构。

为螺旋谐振器的宽，为螺旋谐振器的长度，为微带线之间的间隙。

这结构的等效电路如图所示。

如图所示，螺旋谐振器等效电路中电感的总和和电容的总和决定了螺旋谐振器的谐振频率。

所有这些值都有微带螺旋谐振器的结构决定，比如螺旋线的总长度，微带线的宽度，螺旋微带线之间的间隙。

代表了螺旋谐振器和微带线之间的耦合电感，耦合系数主要取决于螺旋结构的长度和螺旋谐振器与微带线之间的耦合缝隙，由传输线理论可知，越小耦合越大。

简化后的图如图右图所示。

图微带螺旋谐振器耦合到微带线的等效电路谐振器的设计思路我首先确定的谐振器类型为螺旋谐振器。

螺旋谐振器是同轴线型谐振器的毕业设计论文变形。

当时变电磁场穿过螺旋结构时，会有感应电流沿着螺旋谐振器的微带线产生。

从而螺旋微带线产生了分布电容，其大小与螺旋线的长度成正比，并且螺旋微带线相邻的两条边还会产生互感。

之所以选择的是螺旋谐振器，是因为微带线具有值较低的缺点，所以可以将微带线枝节进行折叠，同时采用耦合微带线结构代替单根微带线结构，以减小辐射损耗。

由于在系统中，阅读器发射这个谐振频率，当个频点的螺旋谐振器存在时，就将访问信号中此频率的信号能量削弱后反射回阅读器接收机，此频率就编码为，反之为。

而对于螺旋谐振器结构的修改，就是在螺旋谐振器中加入短路节点，这样就可以改变编码的数值，以便确定不同物体的信息。

仿真结果与结论分析仿真结果与结论分析我的仿真结果分为部分，第部分为单螺旋谐振器的仿真，其中包括当改变谐振器不同参数时，对仿真结果所造成的影响，并分析了其所产生的原因。

第二部分为个谐振器级联的仿真，这部分主要就介绍了不同仿真结构对仿真结果的影响。

仿真软件为。

单螺旋谐振器的仿真螺旋谐振器结构如图所示。

图螺旋谐振器结构初始数据与仿真结果，如图所示。

其中螺旋谐振器的宽，螺旋谐振器的长，微带线之间的间隙。

毕业设计论文图初始数据与仿真结果当增大之后，数据与仿真结果如图所示。

其中微带线之间的间隙。

图增大之后的数据与仿真结果可见当由增大到后，螺旋谐振器中心频率变小，谐振点的插入损耗增大。

其原因为，在传输线理论中