法向模螺旋偶极子型UHF RFID标签纱结构设计及读取性能评价

以纱线为载体,基于法向模螺旋偶极子型天线结构,通过实际试验和HFSS仿真模拟设计了一种超高频射频识别(ultra-high frequency radio frequency identification,UHF RFID)标签纱。基于UHF RFID标签纱的主要参数如单臂轴长、螺距和螺旋直径,探究标签纱的天线结构对读取距离的影响。结果表明:与直线偶极子型标签纱相比,在不同螺距下,采用法向模螺旋偶极子型天线结构可使标签纱最佳单臂轴长缩短10%~50%;在最佳单臂轴长下,法向模螺旋偶极子型标签纱读取距离比直线偶极子型标签纱提高约5倍;法向模螺旋偶极子型标签纱的读取性能主要受单臂轴长的影响,在最远读取距离条件下,缩短螺距、增加螺旋直径有利于减小单臂轴长,实现标签纱的小型化。

UHF RFID标签纱的结构设计及读取距离的影响因素

针对目前应用在纺织品上的商用RFID(radio frequency identification)标签无法满足小型化及"隐形"的问题,以纱线为载体,设计了一种以螺旋偶极子为天线的小尺寸UHF(ultra-highfrequency)RFID标签纱。针对标签纱的结构,探讨了纱线材质结构和天线几何结构对标签纱读取距离的影响。试验结果表明:芯纱材质影响标签纱读取距离,以棉纱为芯纱的标签纱读取距离大于以涤纶为芯纱的标签纱;标签纱读取距离随天线螺旋直径的增加而增加,随天线螺距的增加呈先减小后增大的趋势;标签纱的包覆纤维层对超高频电磁波有介电干扰作用,导致标签纱的读取距离减小。