9种RFID标签天线的设计方案
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9种RFID标签天线的设计方案
电子标签又称射频标签；阅读器又称为扫描器。电子标签与阅读器之间通过耦合元件实现射频信号的空间（无接触）耦合；在耦合通道内，根据时序关系，实现能量的传递和数据交换。是电子标签的应答器天线，是一种通信感应天线。一般与芯片组成完成的RFID电子标签应答器。这一技术已被广泛应用于工业自动化、商业自动化等领域中。本文引用地址：本文为大家介绍的是电子标签的的设计方案汇总。偶极子RFID的优化设计与研究本文对无源RFID标签半波偶极子天线总体的设计方法进行了讨论，提出了一种应用于868～915MHz的RFID标签天线的优化设计方案，并通过图形分析了天线的阻抗特性及RFID标签功率接收效率。用这种方案制作的半波偶极子天线简单、方便且费用低廉，可以使天线达到较高的输入阻抗来实现与一些RFID标签的匹配，从而有效提高RFID标签的功率接收效率。基于Hilbert分形结构的标签天线设计本文设计的分形天线只影响谐振频点的下降，但不会影响各个谐振频点的相对位置，具有多谐振点特征，多个谐振频率之间的关系是由分形的结构确定的，而不是由材料的介电常数和介质厚度确定的。相对介电常数和材料的厚度对天线的辐射方向图和天线增益不产生影响， 这种性质也可用于天线小型化的设计中。金属表面UHFRFID标签天线设计针对目前金属表面用超高频RFID电子标签的应用需求，结合PIFA天线的基本理论以及现有的标签技术，设计了一款UHF抗金属标签天线，天线采用的印刷结构使得生产工艺简化，生产成本低廉。通过对天线大量的仿真和实测，论证了该天线具有高增益、远距离等特点，是一款能够真正应用于金属表面的标签天线。一种RFID标签天线设计方案本文设计了一种RFID标签天线。在微带矩形天线理论基础上，改进了E型开槽天线的结构，用微带线侧馈代替了背馈方式，使天线与芯片能良好地匹配，并通过获得双谐振频率扩大了带宽。纸基RFID包装箱标签天线设计本文着重探讨RFID标签周围环境对标签天线阻抗特性的影响，提出了一种对包装箱内物品不敏感的通用RFID标签天线设计方法，无需为特定产品订制专用的RFID标签。RFID标签天线的设计与测量本文着重介绍了复杂材料环境条件下进行天线的设计与测量方法，并结合工程实施例加以说明。应用于复杂介质环境下RFID标签，只要掌握了适合的设计方法，不仅易于达到预期的设计目标，还会使原本复杂的工作变得简单化，设计目标、设计 周期、设计成本透明化。不要再通过制作一大堆各种形状天线通过性能测试或试验，来选择适合的天线了，因为我们已经知道什么样的天线才是适合的。基于的高频标签天线的优化设计本文使用对片上天线的几何参数和工艺参数优化。可以根据实际情况和用户的要求设定约束条件，如版图面积，最小开路电压，最小输进功率等。通过设定约束条件，可 以设定参数的调节范围和天线的性能要求，便可以在更大范围内自主地选择合适的参数以提 高能量传递效率。一种可手戴RFID标签天线设计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。一种新型双频RFID标签天线在一个工作在910MHz的偶极子天线中加入结构，使得天线也可以在2.45GHz频段工作。 本文在此基础上，提出了一个结构更为紧凑的双频RFID标签天线。此天线结构与之相比，整体长度减少了10mm，满足-10dB回波损耗带宽分别是840MHz到940MHz（11%）和2.26GHz到2.56GHz（12%）。更多关于标签天线的技术资讯，欢迎访问 与非网标签天线技术专区
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RFID天线设计的要求和设计步骤
点击数：& 更新时间: 11:08:41&【】&【】
电子标签天线的设计
&&&&&&&天线的设计目标是传输最大的能量进出标签芯片，这需要仔细设计天线和自由空间的匹配，以及天线与标签芯片的匹配。当工作频率增加到微波波段，天线与电子标签芯片之间的匹配问题变得更加严峻。一直以来，电子标签天线的开发是基于50 或者75 输入阻抗，而在RFID应用中，芯片的输入阻抗可能是任意值，并且很难在工作状态下准确测试，缺少准确的参数，天线的设计难以达到最佳。
&&&&& 电子标签天线的设计还面临许多其他难题，如相应的小尺寸要求，低成本要求，所标识物体的形状及物理特性要求，电子标签到贴标签物体的距离要求，贴标签物体的介电常数要求，金属表面的反射要求，局部结构对辐射模式的影响要求等，这些都将影响电子标签天线的特性，都是设计面临的问题。
RF I D读写器天线的设计
&&&&& 对于近距离（如13.56MHz小于10cm的识别系统），天线一般和集成在一起；对于远距离RFID系统（如UHF频段大于3m的识别系统），天线和读写器常采取分离式结构，并通过阻抗匹配的同轴电缆将读写器和天线连接到一起。读写器由于结构、安装和使用环境等变化多样，并且读写器产品朝着小型化甚至超小型化发展，使得读写器天线的设计面临新的挑战。
&&&&& 天线设计要求低剖面、小型化以及多频段覆盖。对于分离式读写器，还将涉及天线阵的设计问题，小型化带来的低效率、低增益问题等，这些目前是国内外共同关注的研究课题。目前已经开始研究读写器应用的智能波束扫描天线阵，读写器可以按照一定的处理顺序，通过智能天线使系统能够感知天线覆盖区域的电子标签，增大系统覆盖范围，使读写器能够判定目标的方位、速度和方向信息，具有空间感应能力。
的设计步骤
&&&&& 天线的性能，很大程度依赖于芯片的复数阻抗，复数阻抗是随频率变换的，因此天线尺寸和工作频率限制了最大可达到的增益和带宽，为获得最佳的标签性能，需要在设计时做折衷，以满足设计要求。在天线的设计步骤中，电子标签的读取范围必须严密监控，在标签构成发生变更或不同材料不同频率的天线进行性能优化时，通常采用可调天线设计，以满足设计允许的偏差。
&&&&& 设计时，首先选定应用的种类，确定电子标签天线的需求参数；然后根据电子标签天线的参数，确定天线采用的材料，并确定了电子标签天线的结构和封装后的阻抗；最后采用优化的方式，封装后的阻抗与天线匹配，综合仿真天线的其他参数，让天线满足技术指标，并用网络分析仪检测各项指标。
&&&&& 很多天线因为使用环境复杂，使得RFID天线的解析方法也很复杂，天线通常采用电磁模型和仿真工具来分析。天线典型的电磁模型分析方法为有限元法FEM、矩量法MOM和时域有限差分法FDTD等。仿真工具对天线的设计非常重要，是一种快速有效的天线设计工具，目前在天线技术中使用越来越多。典型的天线设计方法，首先是将天线模型化，然后将模型仿真，在仿真中监测天线射程、天线增益和天线阻抗等，并采用优化的方法进一步调整设计，最后对天线加工并测量，直到满足要求。
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超高频RFID小型化标签天线设计方法研究
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作为自动识别领域研究重点之一的射频识别(RFID ，radio frequency identification)
技术，由于其能够实现非接触远距离无线高速传输，并且能够快速适应不同的应用环
境，现已被广泛应用于多种领域。RFID
标签包括标签芯片和标签天线两部分，标签
天线的作用主要为传递最大的能量至芯片，以便芯片中特定的信息能够发送出去，所
以天线的性能成为影响RFID 系统工作效率的主要参数之一。若标签芯片与标签天线
之间能够实现阻抗匹配，则天线能够实现以最大的功率传输系数进行能量传输，即天
线性能良好。因此设计能够实现最大功率传输的标签天线对RFID 系统功能性能有着
举足轻重的作用。
在天线的优化设计中存在多目标优化问题，如针对小尺寸高增益天线，以往天线
优化设计经常是采用权重系数的方法，将多目标优化问题简化为单目标进行寻优，然
后采用解决单目标优化问题的方法对其进行设计。这种对多目标进行聚合的方法不仅
增大了计算量，且不利于重点研究某一重要指标对天线性能的影响。经典寻优算法中，
遗传算法作为模拟自然进化过程搜索最优解的方法，其在天线优化设计领域的研究已
成为热点。本论文中将经过改进的非支配排序遗传算法应用到天线的多目标优化设计
本论文研究内容是将改进的遗传算法应用于 RFID
标签天线小型化优化设计方
法。首先研究了遗传算法的特点及其在电磁学领域的应用；其次介绍了对遗传算法中
选择或/与交叉操作进行改进的策略，并通过实验仿真验证了方法的有效性；最后在针
对超高频RFID 标签的性能参数进行介绍的基础上，通过分析标签天线尺寸结构参数
与其阻抗之间的对应关系，提出了一种实现RFID 天线小型化快速进行仿真优化的方
案，并且设计了一款弯折线偶极子天线，以验证本论文中提出的标签天线实现小型化
的优化设计方法的有效性和实用性。
关键字：遗传算法 选择策略改进 交叉策略改进 弯折线
Radio frequency identification is also referred to as RFID, as a Non-contact automatic
identification
technology,
outstanding
advantages
stronger adaptive capacity to environment, wireless long-distance transmission and so on.
RFID tag is composed of chip and antenna. The tag antenna transfers maximum energy to
the chip so as to ensure that the information in the chip can be transmitted to the reader. The
performance of the antenna system is the major parameter affecting the
RFID efficiency.
impedance,
energy at maximum power transmission coefficient.
multi-targ
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