基于RFID UHF频段的车辆防拆无源电子标签分析与设计

时间:2013-04-17来源:网络

(2)“工”型缝隙2(D2,W2)对标签性能的影响(D1=14.8 mm,W1=1 mm,频率为923 MHz)
在W2不变时,D2增大,与芯片直接相连的部分线径增大,等效后的偶极子臂变长,天线的电感增大,因此天线阻抗实部增大,虚部提高,而且S11大小基本不随之变化;在D2不变时,W2增大,天线等效臂长减小,天线阻
抗实部减小,天线臂间的容性增强,故而虚部降低。如图9,图10所示。

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(3)银浆厚度H1,陶瓷厚度H2对标签性能的影响(D1=14.8 mm,W1=1.0 mm,D2=11 mm,W2=0.6 mm)
由于天线是蚀刻在基板上的,考虑到电子标签应用的便携性和制作的成本,在保证天线具有良好性能的条件下,选择适当的基板厚度是必要的。当银浆加在陶瓷基板上,等效介电常数发生变化,由微波与天线理论可知,标签天线的谐振频点必然会有一些偏移。由图11和图12可以看出,标签天线的阻抗的实部和虚部并不与银浆厚度H1和陶瓷厚度H2成线性变化的。因此,在设计该电子标签时,应结合着缝隙参数的影响以及实际的应用与要求,使标签天线阻抗与芯片阻抗达到共轭匹配。

3 实物与测试
电子标签实物如图13所示,测试在室外空旷地方,将标签贴到一块现代车玻璃上,放到一个固定架子上,读写器选择SPEEDWAY读写器,输出功率设定为1 W,天线选择12 dBi的四单元线极化天线,天线架于5 m高处龙门架上,测试时,标签与天线的极化都呈水平极化,由远向近移动架子,直到标签能够连续读取为止,测得读取距离为15 m,路桥读取要求为10 m,所以完全满足路桥不停车收费要求,现在已经成功应用,并且也申请了实用新型专利。

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4 结论
本文了设计了一款UHF频段RFID车辆无源陶瓷防拆电子标签,通过软件仿真和实物测试,达到UHF频段标签天线的设计要求。在陶瓷基板上敷银浆并开缝,通过调整缝隙的参数来调整阻抗,使之与芯片阻抗共轭匹配,使能量传输最大,标签性能最佳。对于辐射特征,与标准偶极子高度一致。

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关键词: RFID UHF 陶瓷 共轭匹配 标签天线 ETC

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