轮胎嵌入式小型化UHF RFID电子标签弯折天线设计

为提高轮胎嵌入式UHF RFID电子标签读取可靠性,需要解决一对矛盾,即一方面,为保证电子标签与轮胎有良好的粘合性和绑定性,要求标签天线尺寸足够小;另一方面,轮胎无线电环境差,轮胎材料对电磁波的固有介质损耗和干扰要求电子标签天线尺寸应足够大,以提高电磁辐射能力。针对以往设计方法复杂、不利于标签与轮胎绑定的问题,根据Bode-Fano阻抗匹配的约束,利用弯折天线的周期性和紧凑性,提出了一种简单、具有良好阻抗特性和绑定特性的轮胎嵌入式小型化UHF RFID弯折天线方法,设计了一种物理空间受限的轮胎嵌入式小型化UHF RFID弯折天线。HFSS仿真验证表明,设计的天线在833~971MHz频带范围内回波损耗小于-10dB,覆盖了美国RFID标准带宽902~928MHz,最大辐射增益为2.4dBi。最后,通过设计的轮胎嵌入式RFID电子标签测试,结果表明:当读取距离小于90cm时,标签识别率大都大于80%;当读取距离小于50cm时,标签识别率大于90%,标签与轮胎具有良好的绑定效果,满足设计要求。