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基本信息
- 項(xiàng)目名稱(chēng)：
- UHF頻段RFID雙層方形切角圓極化微帶天線(xiàn)
- 來(lái)源：
- 第十二屆“挑戰(zhàn)杯”省賽作品
- 小類(lèi)：
- 信息技術(shù)
- 大類(lèi)：
- 科技發(fā)明制作B類(lèi)
- 簡(jiǎn)介：
- UHF頻段RFID所有國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)覆蓋了840-930MHz,本設(shè)計(jì)遵循UHF頻段RFID天線(xiàn)要求，實(shí)現(xiàn)了高性?xún)r(jià)比、寬頻帶、高增益和圓極化的性能；本天線(xiàn)體積小、重量輕，便于加工，整套設(shè)計(jì)不但物美價(jià)廉，且具有極高的科學(xué)性和先進(jìn)性。與其他現(xiàn)有技術(shù)相比，本天線(xiàn)實(shí)現(xiàn)了寬頻帶，基本可用于所有國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，具有通用性。配接RFID讀寫(xiě)器可應(yīng)用于眾多領(lǐng)域。
- 詳細(xì)介紹：
- 本設(shè)計(jì)采用廉價(jià)的FR4板，在天線(xiàn)和地之間通過(guò)塑料螺柱支撐加空氣，使有效介電常數(shù)減??；采用電容貼片饋電技術(shù)，補(bǔ)償SMA探針引入的電感做到匹配；在主貼片上面加一層寄生貼片，使頻帶展寬，增益增大；天線(xiàn)貼片通過(guò)切角，實(shí)現(xiàn)圓極化。HFSS仿真，天線(xiàn)在頻帶范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)了駐波比1.5以下，軸比3以下，增益8.7dB。天線(xiàn)加工后測(cè)試，與仿真基本吻合。
作品圖片
作品專(zhuān)業(yè)信息
設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- UHF頻段雙層方形切角圓極化RFID讀寫(xiě)器微帶天線(xiàn)系列。RFID射頻識(shí)別是一種非接觸式的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，UHF頻段近年來(lái)發(fā)展迅猛，應(yīng)用廣泛。此頻段各個(gè)國(guó)家的頻率標(biāo)準(zhǔn)并不統(tǒng)一，所有國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)大約覆蓋了從840MHz-930MHz,而傳統(tǒng)的方形微帶天線(xiàn)做不到如此寬的頻帶。為了使RFID天線(xiàn)能滿(mǎn)足國(guó)際所有標(biāo)準(zhǔn)，具有通用性，設(shè)計(jì)一款覆蓋此頻段的寬帶圓極化高增益天線(xiàn)意義重大。本設(shè)計(jì)采用廉價(jià)的FR4板，這種材料介電常數(shù)不穩(wěn)定，介質(zhì)損耗又較大，傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)頻帶很窄，增益很低。本設(shè)計(jì)在天線(xiàn)和地之間通過(guò)塑料螺柱支撐加空氣，使有效介電常數(shù)減小，采用電容貼片饋電技術(shù)，補(bǔ)償SMA探針引入的電感，做到匹配。在主貼片上面加一層寄生貼片，使頻帶展寬，增益增大。兩層天線(xiàn)通過(guò)切角，實(shí)現(xiàn)圓極化。經(jīng)HFSS設(shè)計(jì)仿真，天線(xiàn)在頻帶范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)了駐波比1.5以下，軸比基本3以下，增益8.7dB。實(shí)現(xiàn)加工后經(jīng)測(cè)試，與仿真基本吻合。
科學(xué)性、先進(jìn)性
- 本設(shè)計(jì)遵循UHF頻段RFID天線(xiàn)的要求，采用廉價(jià)的FR4板，實(shí)現(xiàn)了高性?xún)r(jià)比；采用雙層加空氣，實(shí)現(xiàn)了寬帶化和高增益；采用電容貼片饋電技術(shù)實(shí)現(xiàn)了良好的匹配；通過(guò)對(duì)方型天線(xiàn)切角，實(shí)現(xiàn)了圓極化；整套設(shè)計(jì)不但體現(xiàn)了物美價(jià)廉，而且具有極高的科學(xué)性和先進(jìn)性。與其他現(xiàn)有技術(shù)相比，本設(shè)計(jì)天線(xiàn)實(shí)現(xiàn)了寬頻帶，基本可用于所有國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，具有通用性。增益高，無(wú)接觸讀寫(xiě)距離遠(yuǎn)，通過(guò)配接北京鼎創(chuàng)恒達(dá)智能科技有限公司生產(chǎn)的MR6134A讀寫(xiě)器測(cè)試，EPC標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)簽讀寫(xiě)距離可達(dá)5-8米。
獲獎(jiǎng)情況及鑒定結(jié)果
- 無(wú)
作品所處階段
- 實(shí)驗(yàn)室階段
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 無(wú)
作品可展示的形式
- 實(shí)物 現(xiàn)場(chǎng)演示
使用說(shuō)明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說(shuō)明,市場(chǎng)分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè)
- 該天線(xiàn)留有SMA接頭，與UHF頻段讀寫(xiě)器和RFID標(biāo)簽配套使用。該天線(xiàn)性?xún)r(jià)比高，頻帶寬可用于UHF頻段國(guó)際所有標(biāo)準(zhǔn)。目前，射頻識(shí)別技術(shù)主要的應(yīng)用領(lǐng)域包括：身份識(shí)別和門(mén)禁管理；防偽應(yīng)用；商業(yè)供應(yīng)鏈應(yīng)用；公交管理（主要涉及電子車(chē)票、不停車(chē)收費(fèi)、車(chē)輛管理）；物流管理；生產(chǎn)線(xiàn)的自動(dòng)化及過(guò)程控制；動(dòng)物的跟蹤和管理等。 RFID技術(shù)具有不局限于視線(xiàn)，識(shí)別距離遠(yuǎn)，傳輸速率快，同時(shí)具有難以偽造和智能性較高等優(yōu)點(diǎn)而得到社會(huì)各領(lǐng)域的廣泛使用，由于可同時(shí)識(shí)別很多標(biāo)簽，隨著標(biāo)簽成本的降低，未來(lái)也必將取代條形碼技術(shù)。市場(chǎng)廣闊。據(jù)業(yè)內(nèi)人士預(yù)測(cè)，RFID的市場(chǎng)在未來(lái)5年內(nèi)能達(dá)到數(shù)千億美元的市場(chǎng)空間。這個(gè)數(shù)字或許存在一定水分，但是RFID將膨脹為一個(gè)巨大的市場(chǎng)卻毫無(wú)疑問(wèn)
同類(lèi)課題研究水平概述
- 射頻識(shí)別RFID（Radio Frequency Identification）是一種利用射頻信號(hào)自動(dòng)識(shí)別目標(biāo)對(duì)象并獲得應(yīng)用的系統(tǒng)。RFID是一種非接觸式的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，它通過(guò)射頻信號(hào)自動(dòng)識(shí)別目標(biāo)對(duì)象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，識(shí)別工作無(wú)須人工干預(yù)，可工作于各種惡劣環(huán)境。RFID技術(shù)能夠識(shí)別高速運(yùn)動(dòng)物體并同時(shí)識(shí)別多個(gè)標(biāo)簽，操作快捷方便。 近幾年來(lái)射頻識(shí)別技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域越來(lái)越大，尤其915MHz射頻識(shí)別系統(tǒng)比起13.56MHz具有讀寫(xiě)距離遠(yuǎn)、讀寫(xiě)速度快，可以利用防碰撞技術(shù)實(shí)現(xiàn)多目標(biāo)識(shí)別，在倉(cāng)儲(chǔ)物流、不停車(chē)收費(fèi)等方面得到了很好的應(yīng)用。 UHF頻段RFID天線(xiàn)雖然種類(lèi)很多，發(fā)展迅速，但微帶天線(xiàn)受帶寬窄的局限性，很難實(shí)現(xiàn)寬帶化覆蓋國(guó)際所有頻率標(biāo)準(zhǔn)，而且價(jià)格昂貴，本設(shè)計(jì)天線(xiàn)不但性?xún)r(jià)比高，而且頻帶寬，基本適用于國(guó)際所有標(biāo)準(zhǔn)，兼顧高增益，圓極化軸比好等優(yōu)點(diǎn)。而且本設(shè)計(jì)天線(xiàn)加工方便，調(diào)試簡(jiǎn)單，便于大規(guī)模生產(chǎn)。
