RFID標(biāo)簽天線熱點(diǎn)問題

對(duì)半波振子的不同位置和維度使用Hilbert分形變換，并用矩量法對(duì)Hilbert標(biāo)簽天線進(jìn)行仿真，能得到標(biāo)簽天線的諧振頻率和輸入阻抗隨分形維數(shù)和階數(shù)不同的仿真結(jié)果，分析結(jié)果中的天線增益和效率，判斷哪種維度和階數(shù)的標(biāo)簽天線最符合實(shí)際標(biāo)簽天線的設(shè)計(jì)要求，進(jìn)一步制作實(shí)體天線，并測試RF識(shí)別距離，這是常用的研究方法。

4.3 縫隙(包括微帶貼片)型天線

縫隙天線具有低輪廓、重量輕、加工簡單、易于與物體共形、批量生產(chǎn)、電性能多樣化、寬帶與有源器件和電路集成為統(tǒng)一的組件等特點(diǎn)，適合大規(guī)模生產(chǎn)，能簡化整機(jī)的制作與調(diào)試，從而大大降低成本。 　　微帶貼片天線是由貼在帶有金屬底板的介質(zhì)基片上的輻射貼片導(dǎo)體所構(gòu)成，根據(jù)天線輻射特性，可以設(shè)計(jì)貼片導(dǎo)體為各種形狀。普遍應(yīng)用于頻率高于100 MHz的低輪廓結(jié)構(gòu)，通常由一矩形或方形的金屬貼片置于接地平面上的一片薄層電介質(zhì)(稱為基片)表面所組成，其貼片可采用光刻工藝制造，使之成本低，易于大量生產(chǎn)。

如前所述，彎折型天線有利于減小標(biāo)簽天線的物理尺寸，滿足標(biāo)簽小型化的設(shè)計(jì)要求。對(duì)于縫隙天線來說.同樣可以利用彎折的概念。事實(shí)上.彎折縫隙天線適用于高頻微波段的RFID標(biāo)簽，能有效減小天線尺寸.性能優(yōu)良.具有廣闊的市場前景。研究方法和彎折偶極子天線類似，用矩量法研究縫隙彎折的次數(shù)、高度、位置、寬度和縫隙天線平片大小對(duì)矩形天線諧振特性的影響。

彎折縫隙天線結(jié)構(gòu)如圖4所示，平片大小為LxW，縫隙彎折寬度和高度分別為s和h，縫隙離饋電點(diǎn)中心距離為，，下面討論這些參數(shù)的變化對(duì)縫隙天線的諧振特性、反射系數(shù)、天線效率等影響?；趶澱鄣母鲄?shù)對(duì)縫隙天線性能的影響，可根據(jù)實(shí)際需要設(shè)計(jì)UHF射頻識(shí)別標(biāo)簽用的縫隙天線，制作具體的實(shí)物天線?？梢灶A(yù)計(jì)，彎折縫隙天線將是UHF標(biāo)簽天線設(shè)計(jì)領(lǐng)域比較看好的發(fā)展方向。

5 RFID標(biāo)簽天線的熱點(diǎn)問題

在RFID標(biāo)簽天線的設(shè)計(jì)中，除了一直很受重視的減小物理尺寸問題，進(jìn)一步改善小型化后的天線帶寬和增益特性以擴(kuò)展其實(shí)際應(yīng)用范圍，分析小型化天線的交叉極化特性以明確其極化純度也是重要的研究方向，另外.覆蓋各種頻率的復(fù)合天線設(shè)計(jì)，多標(biāo)簽天線優(yōu)化分布技術(shù)，讀寫器智能波束掃描天線陣技術(shù)，設(shè)計(jì)仿真軟件和平臺(tái)，標(biāo)簽天線和附著介質(zhì)匹配技術(shù)，一致性抗干擾性和安全可靠性技術(shù)等都是值得繼續(xù)研究的內(nèi)容。

其中，片上天線技術(shù)是近期研究的熱點(diǎn)問題。RFID技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴(kuò)展，使RFID標(biāo)簽對(duì)小型化、輕量化、多功能、低功耗和低成本方面的要求也不斷提高.然而目前的RFID標(biāo)簽仍然使用片外獨(dú)立天線，其優(yōu)點(diǎn)是天線Q(品質(zhì)因素)值較高、易于制造、成本適中。缺點(diǎn)是體積較大、易折斷，不能勝任防偽或以生物標(biāo)簽形式植入動(dòng)物體內(nèi)等任務(wù)f6]。若能將天線集成在標(biāo)簽芯片上，無需任何外部器件即可進(jìn)行工作，將會(huì)使整個(gè)標(biāo)簽體積更小、使用更方便，這就引發(fā)了片上天線技術(shù)的研究。

把天線集成到片上，不僅簡化了原有的標(biāo)簽制作流程，降低了成本，還提高了可靠性。片上天線作為能量接收器和信號(hào)傳感器決定了整個(gè)系統(tǒng)的性能，它的基本出發(fā)點(diǎn)是利用法拉第電磁感應(yīng)原理。把外界變化的磁場能量轉(zhuǎn)化為片上的電源電壓，作為整個(gè)芯片的工作電源，同時(shí)利用電磁場變化引起的片上電流或電壓的變化來鑒別接收信號(hào)。通過改變由于自身輸出阻抗導(dǎo)致的外界磁場變化而把.信號(hào)傳輸至接收端。迄今為止，在標(biāo)準(zhǔn)CMOS工藝上實(shí)現(xiàn)的片上天線仍然以硅基集成螺旋電感作為主要結(jié)構(gòu)。

除了RFID標(biāo)簽內(nèi)部的設(shè)計(jì)，例如RFID智能平臺(tái)(smart table)天線等領(lǐng)域的研究也日漸受到重視。