UHF RFID标签天线设计、仿真及实践

第1章RFID技术的发展及现状 1
1.1研究背景及意义 1
1.1.1RFID技术的起源 1
1.1.2RFID技术的发展 2
1.2超高频RFID技术及标签介绍 5
1.2.1RFID技术的系统组成 5
1.2.2RFID标签分类 6
1.3国内外标签技术的研究现状 9
后记 9
参考文献 10
第2章电磁场基本理论的梳理—绕不开的麦克斯韦方程 11
2.1麦克斯韦方程 11
2.1.1法拉第定律 11
2.1.2安培环路定律 13
2.1.3电场的高斯定律 14
2.1.4磁场的高斯定律 16
2.1.5小结 17
2.2材料媒质中的波动方程及其解 18
2.3电磁场理论对于UHFRFID标签天线设计的指导意义 22
后记 24
第3章UHFRFID标签天线的理论基础 25
3.1最高功率传输的阻抗共轭匹配 25
3.1.1共轭匹配理论的推导 25
3.1.2实际应用中标签芯片的阻抗计算 27
3.2无源超高频系统及标签的工作原理 29
3.3Friis方程及雷达距离方程与标签识别距离的关系 30
3.3.1Friis方程 30
3.3.2雷达距离方程 31
3.4影响UHFRFID系统识别距离的因素 32
3.4.1标签天线增益对标签激活距离的影响 32
3.4.2天线雷达截面对读写器检测距离的影响 33
3.4.3天线工作频率对标签激活距离的影响 33
后记 34
参考文献 34
第4章UHFRFID标签天线的设计基础 36
4.1偶极子UHFRFID标签天线的种类 36
4.1.1半波对称偶极子天线 36
4.1.2折合偶极子天线 37
4.1.3弯折偶极子天线 37
4.2UHFRFID标签天线的设计原则与过程 38
4.2.1原则1：阻抗匹配 38
4.2.2原则2：天线增益 41
4.3UHF标签天线设计中的关注点 42
4.4UHFRFID标签的设计过程 43
4.5UHFRFID标签设计示例 44
后记 45
参考文献 45
第5章双频带UHFRFID标签天线的设计 46
5.1天线双频带的基本方法 46
5.1.1附加谐振枝技术 46
5.1.2开槽技术 48
5.1.3耦合技术 49
5.1.4多模谐振技术 51
5.2UHFRFID双频带标签的设计原则与过程 52
5.2.1UHFRFID双频带标签的设计原则 52
5.2.2UHFRFID双频带标签的设计过程 52
后记 60
参考文献 61
第6章抗金属标签的设计 62
6.1抗金属标签设计的基本方法 62
6.1.1调整标签天线与金属表面的距离 62
6.1.2采用吸波材料 63
6.1.3利用EBG结构的介质板 64
6.1.4利用微带天线结构 65
6.2UHFRFID抗金属标签的设计原则与过程 67
6.2.1UHFRFID抗金属标签的设计原则 67
6.2.2UHFRFID抗金属标签的设计过程 67
后记 80
参考文献 80
第7章UHFRFID圆极化标签天线的设计 82
7.1圆极化的基本概念及其实现方法 82
7.1.1圆极化的基本概念 82
7.1.2圆极化天线的实现方法 86
7.2基于变形偶极子的圆极化标签设计 89
后记 91
参考文献 92
第8章近场天线 93
8.1UHF近场工作天线的设计原则 94
8.2近场标签天线结构 94
8.2.1小环形天线 95
8.2.2环形裂隙谐振天线 95
8.2.3长形环天线 96
8.3读写器近场天线设计 96
8.3.1分段环天线 96
8.3.2分段耦合的近场天线实例分析 97
8.3.3分段耦合眼形近场天线实例分析 99
后记 103
参考文献 103
第9章UHFRFID标签天线的仿真过程 105
9.1HFSS创建工程及运行环境 105
9.2UHFRFID标签天线模型设计详细过程 110
9.2.1天线模型的创建 110
9.2.2设置边界条件和端口激励 133
9.2.3设置求解参数 141
9.2.4设计验证与仿真 144
9.2.5创建图表结果 146
9.2.6参数变量优化 150
后记 159
第10章UHFRFID标签的研发制作过程 160
10.1RFID标签天线1:1图纸的打印 160
10.2制作标签所需要的工具 167
10.3标签的制作过程 169
后记 176
第11章RFID标签天线的测试 177
11.1标签芯片阻抗测量 177
11.1.1方法一 177
11.1.2方法二 179
11.2标签天线阻抗测量 180
11.2.1镜像法测量 181
11.2.2巴伦测试方法 182
11.2.3测量线法 184
11.2.4扫频长线法 184
11.3RFID标签性能测试的实现方法 186
11.3.1基于“识别、读、写”的三种距离说明 186
11.3.2读标签最小电场强度值（EMin_read） 187
11.3.3写标签电场最小电场强度值EMin_write 188
11.3.4标签灵敏度 188
11.3.5最大操作电场强度值（Emax）和存活电场强度值（Esurvival） 189
11.3.6抗干扰能力（Pnoise） 189
11.3.7标签移动最大衰落率（Frate） 189
11.4标签天线其他参数测量 190
11.4.1最大读取距离测量 190
11.4.2带宽测量 191
11.4.3方向图测量 191
11.4.4雷达截面测量 192
后记 193
参考文献 193