WCMCgydF4y2Ba 无线通信和移动计算gydF4y2Ba 1530 - 8677gydF4y2Ba 1530 - 8669gydF4y2Ba HindawigydF4y2Ba 10.1155 / 2018/9482919gydF4y2Ba 9482919gydF4y2Ba 研究文章gydF4y2Ba 低调的灵活的超高频RFID标签腕带设计应用程序gydF4y2Ba 黄gydF4y2Ba Guan-LonggydF4y2Ba 1gydF4y2Ba http://orcid.org/0000 - 0001 - 8209 - 5901gydF4y2Ba Sim卡gydF4y2Ba Chow-Yen-DesmondgydF4y2Ba 2gydF4y2Ba 梁gydF4y2Ba Shu-YaogydF4y2Ba 3gydF4y2Ba 廖gydF4y2Ba Wei-ShenggydF4y2Ba 2gydF4y2Ba 元gydF4y2Ba 道gydF4y2Ba 4gydF4y2Ba 李gydF4y2Ba MingjiangydF4y2Ba 1gydF4y2Ba ATR国家重点Lab.国防技术gydF4y2Ba 信息工程学院gydF4y2Ba 深圳大学gydF4y2Ba 深圳518060年gydF4y2Ba 中国gydF4y2Ba szu.edu.cngydF4y2Ba 2gydF4y2Ba 电气工程系gydF4y2Ba 大学gydF4y2Ba 台中市40724gydF4y2Ba 台湾gydF4y2Ba fcu.edu.twgydF4y2Ba 3gydF4y2Ba 硕士课程gydF4y2Ba 大学信息与电气工程(工业研发)gydF4y2Ba 大学gydF4y2Ba 台中gydF4y2Ba 台湾gydF4y2Ba fcu.edu.twgydF4y2Ba 4gydF4y2Ba 信息工程学院gydF4y2Ba 深圳大学gydF4y2Ba 深圳518060年gydF4y2Ba 中国gydF4y2Ba szu.edu.cngydF4y2Ba 2018年gydF4y2Ba 7gydF4y2Ba 6gydF4y2Ba 2018年gydF4y2Ba 2018年gydF4y2Ba 14gydF4y2Ba 12gydF4y2Ba 2017年gydF4y2Ba 04gydF4y2Ba 04gydF4y2Ba 2018年gydF4y2Ba 07年gydF4y2Ba 05年gydF4y2Ba 2018年gydF4y2Ba 7gydF4y2Ba 6gydF4y2Ba 2018年gydF4y2Ba 2018年gydF4y2Ba 版权©2018 Guan-Long黄等。gydF4y2Ba 这是一个开放的文章在知识共享归属许可下发布的,它允许无限制的使用,分布和繁殖在任何媒介,提供最初的工作是正确的引用。gydF4y2Ba

在这项研究中,一个低调的超高频(UHF)无线射频识别(RFID)标签天线设计的腕带在医疗应用程序。散热器是基于开口槽腔技术,由一个开槽贴片(双t槽)加载到一个灵活的开放腔。拟议中的开槽设计可以很容易地让标签的输入阻抗调谐的复数阻抗典型的超高频RFID芯片。该标签天线的尺寸为86毫米×25毫米×1.6毫米gydF4y2Ba (gydF4y2Ba 0gydF4y2Ba 。gydF4y2Ba 26gydF4y2Ba λgydF4y2Ba 0gydF4y2Ba ×gydF4y2Ba 0gydF4y2Ba 。gydF4y2Ba 07年gydF4y2Ba λgydF4y2Ba 0gydF4y2Ba ×gydF4y2Ba 0.0gydF4y2Ba 04gydF4y2Ba λgydF4y2Ba 0gydF4y2Ba )gydF4y2Ba 在915兆赫,它能产生最大的阅读范围的8米(独立空间条件),6.6(当放在人类的手腕在空间条件),和3 m(当放在人类的手腕在拥挤的条件)。gydF4y2Ba

 1。介绍gydF4y2Ba

长期健康保健系统一直是近年来讨论感兴趣的话题,也是现在最重要的问题之一在高度发达的地区,因为许多国家的卫生保健系统尚未被完全旨在应对他们的长期护理问题。因此,有必要开发一个良好的射频识别跟踪系统,可能需要等可穿戴设备可以使用灵活的RFID标签,作为患者的腕带。gydF4y2Ba

为了设计一个适当的可穿戴的RFID标签,必须灵活和能够承受人体效应(也称为对身体的影响)。由于介电常数在人体的复杂性(例如皮肤、脂肪、肌肉、骨骼),它将吸收或减轻电磁(EM)波发射/接收的射频识别标签。此外,如果可穿戴的RFID标签在靠近或直接接触人体(对身体),电子波长,阻抗匹配,辐射效率的RFID标签将恶化gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba,gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba]。对实现增益的影响一个RFID标签时附加到身体不同区域(手臂、前臂、前额、颈部、腹部,和斯特恩)过瘦的女性志愿者的报道(gydF4y2Ba 3gydF4y2Ba),它们显示,斯特恩地区最严重的增益,而腿地区最好的收益,因为更大的脂肪组织的内容。gydF4y2Ba

由于对身体的影响,提出了许多不同的方法和技术来提高性能(例如,获得和阅读范围)的RFID标签时对身体条件(gydF4y2Ba 4gydF4y2Ba,gydF4y2Ba 6gydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2Ba 12gydF4y2Ba]。最简单的方法来提高对身体RFID标签的阅读范围监视应用程序是使用一个活跃的RFID标签电池的帮助下在报道gydF4y2Ba 6gydF4y2Ba];然而,这样的方法会增加成本和厚度(剖面)的RFID标签。实现被动对身体RFID标签(没有电池的帮助),平面标签天线基于悬浮补丁美联储通过嵌套槽一直在调查(gydF4y2Ba 7gydF4y2Ba]。即使的布局gydF4y2Ba 7gydF4y2Ba)允许其主机传感器和槽设计可以很容易地调整达到良好的感抗,天线必须电气隔离,从皮肤上通过一个4毫米厚的硅衬底。一个平衡的缝隙天线的概念是研究(gydF4y2Ba 8gydF4y2Ba)对于复杂环境(如肉、水);然而,这个标签天线的平面大小是120毫米×30毫米。实现阅读范围约3.9米(有效各向同性辐射功率,附近4 w)附着在人体的斯特恩时,一个研制出PIFA数组标记报道(gydF4y2Ba 9gydF4y2Ba),它有一个平面85.5毫米×54毫米的大小。gydF4y2Ba

最近,技术应用开口槽腔技术实现对身体RFID标签设计报告(gydF4y2Ba 10gydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2Ba 12gydF4y2Ba]。实现小体积的40毫米×50毫米×3毫米gydF4y2Ba (gydF4y2Ba 0.12gydF4y2Ba λgydF4y2Ba 0gydF4y2Ba ×gydF4y2Ba 0.14gydF4y2Ba λgydF4y2Ba 0gydF4y2Ba ×gydF4y2Ba 0.01gydF4y2Ba λgydF4y2Ba 0gydF4y2Ba )gydF4y2Ba ,工作在gydF4y2Ba 10gydF4y2Ba)应用垂直交叉耦合的空片腔技术,当连接到一个人类的胸部可以实现阅读范围高达5.1米(附近4 w)。至于cavity-slot设计(gydF4y2Ba 11gydF4y2Ba),补丁是蚀刻在0.4毫米薄FR4基板上,装上一个1.4毫米厚泡沫基质。然而,的尺寸(gydF4y2Ba 11gydF4y2Ba)116毫米×40毫米当连接到一个人类的腹部可以获得最大的阅读范围(gydF4y2Ba RgydF4y2Ba 马克斯gydF4y2Ba)高达3.5米(附近4 w)。据作者的关注,很少有作者研究无源RFID标签,可以应用于人体的腕带。在[gydF4y2Ba 12gydF4y2Ba),两个锥形结构被用来形成一个洞的结构。实现体积小的特点51.1毫米×21.3毫米×0.64毫米,(gydF4y2Ba 12gydF4y2Ba)使用高介电常数衬底(ARLON AD1000,gydF4y2Ba εgydF4y2Ba rgydF4y2Ba= 10.2),当连接到一个人类的手腕,它只能屈服gydF4y2Ba RgydF4y2Ba 马克斯gydF4y2Ba高达2.1米(附近3.23 w)。然而,没有详细的报道工作,集成一个灵活的腕带可以产生一个被动RFID标签gydF4y2Ba RgydF4y2Ba 马克斯gydF4y2Ba4米的附近< 3 w。gydF4y2Ba

因此,在本文中,一个扩展的工作报告(gydF4y2Ba 11gydF4y2Ba本文提出了。而不是使用刚性衬底,开槽片蚀刻在0.4毫米薄FR4基板装上一层1.2毫米灵活PVC(聚氯乙烯)塑料衬底(gydF4y2Ba εgydF4y2Ba rgydF4y2Ba= 2.75),开口槽腔是由覆盖的PVC胶铜带。这种扩展的工作相比的优点(的gydF4y2Ba 11gydF4y2Ba,gydF4y2Ba 12gydF4y2Ba)包括以下:(1)简单的结构设计和紧凑的尺寸,(2)腕带是灵活的,和(3)减轻在实现所需的共振频率和阻抗匹配,只需调整槽的参数。天线设计的细节和其相应的模拟和测量结果(无线和腕带条件)将进一步讨论。gydF4y2Ba

 2。天线结构gydF4y2Ba

正如上面提到的,该标签天线提出这是一个扩展的工作gydF4y2Ba 11gydF4y2Ba),其几何形状(包括如何附加到人类手腕)定义在图gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba。这里,底部表面(地面)的柔性衬底上用胶完全金属化铜带,和两个开放式的地面做空这两个矩形铜带连接的顶面(左和右部分,每个人都有大小26毫米×25毫米)的PVC。之后,两个开放式的这两个铜磁带(上左和右部分)然后焊接两个开放的边缘开槽贴片。通过做空顶部和底部金属表面(见图gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba),实现了感抗将标签芯片的电容电抗补偿。gydF4y2Ba

几何的标签天线,当它与人类的手腕,gydF4y2Ba dgydF4y2Ba= 26日gydF4y2Ba 年代gydF4y2Ba lgydF4y2Ba= 24gydF4y2Ba 年代gydF4y2Ba wgydF4y2Ba= 6,gydF4y2Ba 年代gydF4y2Ba ggydF4y2Ba= 3。单位:毫米。gydF4y2Ba

显示在图gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba,开槽片是由两个对称的t形槽加载到34毫米×25毫米矩形贴片。每一个t形槽由垂直(6毫米×3毫米)插槽和一个水平(6毫米×24毫米)槽部分。因此,一个非常狭窄(1毫米)喂线之间形成两个t形槽,这是连接到指定的标签芯片(外星希格斯4,SOT232包,Z = 8−gydF4y2Ba jgydF4y2Ba142Ω)。值得注意的是这两个t形槽还提供额外的自由度调整到所需的共轭匹配和工作频率。如何提出腕带标签天线的几何与人类的手腕也显示在图gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba。人类的具体详细结构手腕/手臂(皮肤、脂肪、肌肉、骨骼)幻影915 MHz,对应其基质层,厚度等几何图所示gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba(gydF4y2Ba 4gydF4y2Ba,gydF4y2Ba 5gydF4y2Ba]。它的各种电气性能如介电常数、损耗角正切,电导率也表所示gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba。模拟执行这项工作都是通过商用(高频结构仿真器)基于软件。gydF4y2Ba

各种电气性能的人类手腕/手臂幻影915 MHz。gydF4y2Ba

介质gydF4y2Ba常数gydF4y2Ba 损耗角正切gydF4y2Ba 导电率gydF4y2Ba(S / m)gydF4y2Ba
皮肤(干)gydF4y2Ba 41.3gydF4y2Ba 0.415gydF4y2Ba 0.87gydF4y2Ba
脂肪gydF4y2Ba 5.46gydF4y2Ba 0.185gydF4y2Ba 0.05gydF4y2Ba
肌肉gydF4y2Ba 55gydF4y2Ba 0.339gydF4y2Ba 0.94gydF4y2Ba
骨皮质gydF4y2Ba 12.44gydF4y2Ba 0.229gydF4y2Ba 0.145gydF4y2Ba
骨松质gydF4y2Ba 20.75gydF4y2Ba 0.325gydF4y2Ba 0.34gydF4y2Ba
骨髓gydF4y2Ba 5.5gydF4y2Ba 0.145gydF4y2Ba 0.04gydF4y2Ba

各种参数(皮肤、脂肪、肌肉、骨骼),参照人类手腕/臂[gydF4y2Ba 4gydF4y2Ba,gydF4y2Ba 5gydF4y2Ba)及其对应的几何图形。gydF4y2Ba

 3所示。结果与讨论gydF4y2Ba

图gydF4y2Ba 3gydF4y2Ba显示了模拟和测量的返回损失提出标签天线平面形式(空间条件,FSC)。模拟和测量返回损失时把这个标签天线与人类的手腕也在这个图绘制。当比较阻抗带宽、模拟6分贝回波损耗带宽在FSC是5.2% (0.89 -0.938 GHz),而衡量一个是3.9% (0.9 -0.936 GHz)。两个结果之间的微小差异可能是由于制造公差和意想不到的效果,尤其是当开槽贴片焊接了两个铜带位于PVC表面。然而,测量谐振模式提出了一个在FSC的914 MHz,而衡量一个人类在904 MHz手腕略低。值得注意的是,模拟6分贝提出标签天线的回波损耗带宽依附于人体手腕是6.2% (0.88 -0.937 GHz),和其相应的测量一个是5.3% (0.88 -0.928 GHz)。在这里,两个结果之间的差异可以归因于在估计参数(介电常数、损耗角正切和电导率)在(gydF4y2Ba 4gydF4y2Ba,gydF4y2Ba 5gydF4y2Ba]。此外,如图gydF4y2Ba 4gydF4y2Ba,我们进行了测量是通过应用1/4波长变压器技术研究[gydF4y2Ba 13gydF4y2Ba),在实测产量不大准确。gydF4y2Ba

模拟和测量的返回损失提出标签天线在空间(平面形式)和附加到手腕的条件。gydF4y2Ba

测量该标签天线对人体手腕的运用1/4波长变压器技术(gydF4y2Ba 13gydF4y2Ba]。gydF4y2Ba

数据验证上述的结果gydF4y2Ba 5(一个)gydF4y2Ba和gydF4y2Ba 5 (b)gydF4y2Ba显示输入电阻和电抗的标签天线,分别对应的图所示gydF4y2Ba 3gydF4y2Ba。如图gydF4y2Ba 5(一个)gydF4y2Ba,即使输入电阻测量的结果在FSC和人类手腕更高(分别大约9.3Ω和13Ω)比标签芯片电阻(8Ω)各自的电抗,如图gydF4y2Ba 5 (b)gydF4y2Ba非常好的共轭标签芯片电抗(-gydF4y2Ba jgydF4y2Ba142Ω)在915 MHz。gydF4y2Ba

模拟和测量该标签天线的输入阻抗在FSC和附加到人类手腕:阻力(a)和(b)电抗。gydF4y2Ba

 3.1。弯曲标签天线的影响gydF4y2Ba

图gydF4y2Ba 6gydF4y2Ba显示了模拟返回的损失提出了天线在FSC,当天线是一个简单的平面类型(无弯曲),当它是符合正常的人类的手腕弯曲。这图中所描绘的一样,弯曲该标签天线只会稍微影响阻抗匹配,可以清楚地解释在图gydF4y2Ba 7(一)gydF4y2Ba,稍微倾斜输入电阻值约为915 MHz,而其相应的电抗不变,如图gydF4y2Ba 7 (b)gydF4y2Ba。gydF4y2Ba

模拟的返回损失提出标签天线在FSC和弯曲平面形式和形式。gydF4y2Ba

模拟输入电阻和电抗FSC提出标签天线的平面形式和弯曲的形式。gydF4y2Ba

 3.2。调优参数d的影响gydF4y2Ba

允许这个提议标签天线能够工作在所需的超高频RFID频带(902 - 928 MHz),重要的是要确定一个参数标记的天线结构,可以很容易地帮助优化激动的共振频率。如图gydF4y2Ba 8gydF4y2Ba,它是意识到越来越多的参数gydF4y2Ba dgydF4y2Ba从24毫米28毫米(增量步的2毫米),意思也,标签天线的总长度也将增加从82毫米到90毫米,可以使共振频率的线性变化从950兆赫到880兆赫频率越低。进一步了解这一现象,提出的模拟输入电阻和输入电抗标签天线当调优参数gydF4y2Ba dgydF4y2Ba也提出了数字gydF4y2Ba 9(一个)gydF4y2Ba和gydF4y2Ba 9 (b)gydF4y2Ba,分别。通过进一步观察这两个人物,也意识到增加gydF4y2Ba dgydF4y2Ba将线性减少输入电阻和电抗的标签天线,分别解释了转移到低频段。gydF4y2Ba

模拟返回损失提出标签天线的调优参数gydF4y2Ba dgydF4y2Ba。单位:毫米。gydF4y2Ba

当调优参数模拟提出了标签天线的阻抗gydF4y2Ba dgydF4y2Ba(一)输入电阻和(b)输入电抗。单位:毫米。gydF4y2Ba

至于增加参数的原因gydF4y2Ba dgydF4y2Ba可以减少电阻和电抗,可以看到从图吗gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba该标签天线折叠类型,因此,增加参数gydF4y2Ba dgydF4y2Ba这也将提高折叠的表面积(顶部和底部),导致容抗的增加。因此,一旦容抗gydF4y2Ba (gydF4y2Ba XgydF4y2Ba cgydF4y2Ba )gydF4y2Ba 增加,感应电阻(gydF4y2Ba XgydF4y2Ba lgydF4y2Ba )提出的标签天线将会减少。由于感抗gydF4y2Ba XgydF4y2Ba lgydF4y2Ba = 2gydF4y2Ba πfgydF4y2BaL减少gydF4y2Ba XgydF4y2Ba lgydF4y2Ba 显然会导致降低频率。值得注意的是,减少该标签天线的整体电抗增加参数gydF4y2Ba dgydF4y2Ba可能是电阻的值也降低的主要原因。另一种解释也可以电子波长有关,这表明电长度越长(包括长度gydF4y2Ba dgydF4y2Ba),波长越长,从而实现更低的频率。gydF4y2Ba

因此,这个提议标签天线具有缓解调谐的谐振频率的优势。gydF4y2Ba

 3.3。影响的调优参数S <斜体> < /斜体> <子> <斜体> l < /斜体> < /订阅>gydF4y2Ba

正如上面提到的,开槽贴片负责调优建议的标签天线的阻抗匹配。的开槽片是由两个对称的t形槽,优化其槽的参数(gydF4y2Ba 年代gydF4y2Ba lgydF4y2Ba,gydF4y2Ba 年代gydF4y2Ba wgydF4y2Ba,gydF4y2Ba 年代gydF4y2Ba ggydF4y2Ba)需要调整两个t形槽在同一时间;然而,狭窄的喂线的宽度必须保持不变在1毫米为便于附加标签芯片,具有相同的宽度为1毫米。模拟调优参数的影响gydF4y2Ba 年代gydF4y2Ba lgydF4y2Ba首先调查和如图gydF4y2Ba 10gydF4y2Ba和gydF4y2Ba 11gydF4y2Ba,而其他两个参数(gydF4y2Ba 年代gydF4y2Ba wgydF4y2Ba,gydF4y2Ba 年代gydF4y2Ba ggydF4y2Ba)保持不变。gydF4y2Ba

模拟返回损失提出标签天线的调优参数gydF4y2Ba 年代gydF4y2Ba lgydF4y2Ba。单位:毫米。gydF4y2Ba

当调优参数模拟提出了标签天线的阻抗gydF4y2Ba 年代gydF4y2Ba lgydF4y2Ba(一)输入电阻和(b)输入电抗。单位:毫米。gydF4y2Ba

如图gydF4y2Ba 10gydF4y2Ba,它是意识到越来越多的参数gydF4y2Ba 年代gydF4y2Ba lgydF4y2Ba从23毫米至25毫米(1毫米的增量步)可以使谐振频率较低的频率的线性转移从921兆赫到909兆赫。其相应的模拟输入电阻和输入电抗也绘制在图gydF4y2Ba (11日)gydF4y2Ba和gydF4y2Ba 11 (b)gydF4y2Ba,分别。通过进一步观察这两个数字,它是意识到调优gydF4y2Ba 年代gydF4y2Ba lgydF4y2Ba不会影响输入电阻的值在915 MHz,而是输入电抗在915 MHz略有提高gydF4y2Ba 年代gydF4y2Ba lgydF4y2Ba增加。除此之外,整个输入电抗已经转移到较低的频率,验证的趋势图中观察到gydF4y2Ba 10gydF4y2Ba。gydF4y2Ba

 3.4。影响的调优参数S <斜体> < /斜体> <子> <斜体> w < /斜体> < /订阅>gydF4y2Ba

图gydF4y2Ba 12gydF4y2Ba显示了影响的返回损失提出标签天线时增加槽的参数gydF4y2Ba 年代gydF4y2Ba wgydF4y2Ba从5毫米到7毫米(增量步的1毫米)。在这里,增加gydF4y2Ba 年代gydF4y2Ba wgydF4y2Ba将允许轻微的共振频率的线性转移上从906兆赫到923兆赫频率。进一步了解这一现象,提出的模拟输入电阻和输入电抗标签天线当调优参数gydF4y2Ba 年代gydF4y2Ba wgydF4y2Ba也提出了数字gydF4y2Ba (13日)gydF4y2Ba和gydF4y2Ba 13 (b)gydF4y2Ba,分别。通过进一步观察这两个人物,也意识到增加gydF4y2Ba 年代gydF4y2Ba wgydF4y2Ba将线性转移整个输入电阻和电抗的标签天线频带就越高。gydF4y2Ba

模拟返回损失提出标签天线的调优参数gydF4y2Ba 年代gydF4y2Ba wgydF4y2Ba。单位:毫米。gydF4y2Ba

当调优参数模拟提出了标签天线的阻抗gydF4y2Ba 年代gydF4y2Ba wgydF4y2Ba。(一)输入电阻和输入电抗(b)。单位:毫米。gydF4y2Ba

 3.5。影响的调优参数S <斜体> < /斜体> <子> <斜体> g < /斜体> < /订阅>gydF4y2Ba

对的返回损失的影响提出标签天线时增加槽的参数gydF4y2Ba 年代gydF4y2Ba ggydF4y2Ba从2毫米到4毫米(1毫米)的增量步图所示gydF4y2Ba 14gydF4y2Ba。在这个图中,意识到越来越多的参数gydF4y2Ba 年代gydF4y2Ba ggydF4y2Ba可以使共振频率的线性变化从910兆赫到920兆赫频率就越高。从相应的模拟输入电阻和输入电抗绘制在图gydF4y2Ba (15日)gydF4y2Ba和gydF4y2Ba 15 (b)gydF4y2Ba分别也意识到增加gydF4y2Ba 年代gydF4y2Ba ggydF4y2Ba还将线性转移整个输入电阻和电抗的标签天线频带就越高。gydF4y2Ba

模拟返回损失提出标签天线的调优参数gydF4y2Ba 年代gydF4y2Ba ggydF4y2Ba。单位:毫米。gydF4y2Ba

当调优参数模拟提出了标签天线的阻抗gydF4y2Ba 年代gydF4y2Ba ggydF4y2Ba(一)输入电阻和(b)输入电抗。单位:毫米。gydF4y2Ba

因此,从上面的参数结果,可以得出以下结论:(1)调优gydF4y2Ba dgydF4y2Ba可以很容易地实现良好的共振频率和操作整个超高频RFID乐队乐队在EPC Gen 2(电子产品代码生成2,860 - 960 MHz),(2)调优gydF4y2Ba 年代gydF4y2Ba lgydF4y2Ba只会影响输入电抗输入电阻保持不变的同时,和(3)调优gydF4y2Ba 年代gydF4y2Ba wgydF4y2Ba和gydF4y2Ba 年代gydF4y2Ba ggydF4y2Ba会影响输入电抗和电阻的值。gydF4y2Ba

 3.6。模拟辐射模式gydF4y2Ba

在915兆赫模拟辐射模式(在三个不同的原则飞机)提出标签天线的平面形式和附加到人类手腕幻影(显示在图gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba和表gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba)所示的数据gydF4y2Ba 16gydF4y2Ba和gydF4y2Ba 17gydF4y2Ba分别和所有值归一化对峰值增益。如图gydF4y2Ba 16gydF4y2Ba,好的全向模式gydF4y2Ba EgydF4y2Ba ϕgydF4y2Ba 被观察到gydF4y2Ba x zgydF4y2Ba飞机,良好的侧向±模式gydF4y2Ba zgydF4y2Ba方向被观察到gydF4y2Ba EgydF4y2Ba θgydF4y2Ba 在gydF4y2Ba - zgydF4y2Ba飞机。明显的双向模式也观察到其相应的gydF4y2Ba x - ygydF4y2Ba飞机。如图gydF4y2Ba 17gydF4y2Ba,gydF4y2Ba x zgydF4y2Ba和gydF4y2Ba - zgydF4y2Ba飞机已经显示一个明显的信号强度下降(大约5到6 dB) -gydF4y2Ba zgydF4y2Ba方向(gydF4y2Ba θgydF4y2Ba = 180°),相比之下,其相应的瞄准线方向(+gydF4y2Ba zgydF4y2Ba,gydF4y2Ba θgydF4y2Ba = 0°)。通过比较这两个数字,可以表示,人类的手腕可以吸收信号强度(电磁波)传播向手腕(-gydF4y2Ba zgydF4y2Ba方向)。此外,瞄准线信号强度(或峰值增益+gydF4y2Ba zgydF4y2Ba方向)也减少了从-4.62到-6.87 (dBi dBi,由于人类的影响的手腕。gydF4y2Ba

模拟辐射模式(归一化)的标签天线在915 MHz(平面形式)。gydF4y2Ba

模拟提出了天线的辐射模式(规范化)(附在人类手腕幻影)在915 MHz。gydF4y2Ba

 3.7。测量最大的阅读范围提出标签天线gydF4y2Ba

执行的最大阅读范围(gydF4y2Ba RgydF4y2Ba 马克斯gydF4y2Ba)提出的标签天线以更精确的方式,两个实验都通过商用设备设置被称为“Voyantic Tagformance Pro”,这是一个一体化的超高频RFID标签天线测试和测量装置(gydF4y2Ba 14gydF4y2Ba]。第一个测量如图设置gydF4y2Ba 18gydF4y2Ba,该标签天线在一块新鲜的猪肉。即使皮肤的厚度,脂肪和肌肉的新鲜猪肉不一样的人的手腕,用猪肉的原因是因为它的电气性能(脂肪和肌肉)非常接近人类的。此外,它很容易获得,而非商业化的手幻影非常昂贵,而不是作者。这个设备的说明设置如图gydF4y2Ba 19gydF4y2Ba,一个标准的水平线性偏振发射天线(7.2 dBi增益)在这种情况下,连接到一个使用射频输出功率不超过0.5 W (dBm) 27日。因此,总附近(有效各向同性辐射功率)测量应用在本例中为2.63 W (34.2 dBm)。至于第二个设置,AUT(被测天线)只是替换为一个平面类型提出标签天线没有猪肉。gydF4y2Ba

提出标签天线的照片附在一块猪肉和放置在一个“Voyantic Tagformance Pro”室(gydF4y2Ba 14gydF4y2Ba)准备测量。gydF4y2Ba

提出了标签的说明天线连接到一块猪肉和放置在一个“Voyantic Tagformance Pro”室与附近一个线性偏振阅读器天线= 2.63 W。gydF4y2Ba

数据gydF4y2Ba 20.gydF4y2Ba和gydF4y2Ba 21gydF4y2Ba显示测量结果的两个实验装置中执行“Voyantic Tagformance Pro”室。如图gydF4y2Ba 20.gydF4y2Ba,gydF4y2Ba RgydF4y2Ba 马克斯gydF4y2Ba建议的标签天线平面形式(FSC)测量在900 - 930 MHz大约6.6米至8.0米之间。至于这样连着一块猪肉时,其相应的gydF4y2Ba RgydF4y2Ba 马克斯gydF4y2Ba测量大约6米和6.6米之间(在900 - 930 MHz)。图gydF4y2Ba 21gydF4y2Ba显示的是测量gydF4y2Ba RgydF4y2Ba 马克斯gydF4y2Ba建议的标签天线在方位平面的915 MHz (gydF4y2Ba - zgydF4y2Ba两个设置例平面)。在平面形式(FSC),(+方向瞄准线gydF4y2Ba zgydF4y2Ba方向)显示gydF4y2Ba RgydF4y2Ba 马克斯gydF4y2Ba8 m,它会慢慢减轻的时候gydF4y2Ba θgydF4y2Ba 角已经远离瞄准线的方向。除此之外,gydF4y2Ba RgydF4y2Ba 马克斯gydF4y2Ba将达到最小范围约为2.2 m时gydF4y2Ba θgydF4y2Ba 在90°和270°角。正如前面所讨论的,因为吸收的猪肉,拟议的标签天线连接到猪肉较低gydF4y2Ba RgydF4y2Ba 马克斯gydF4y2Ba6.6米,比平面形式在瞄准线的方向。此外,这个吸收的猪肉,将变得更加突出gydF4y2Ba zgydF4y2Ba方向,显示减少gydF4y2Ba RgydF4y2Ba 马克斯gydF4y2Ba4.08米,比平面形成情况gydF4y2Ba RgydF4y2Ba 马克斯gydF4y2Ba= 7.18 m。从上面的结果,因为该标签天线(两个设置情况下)显示最小值gydF4y2Ba RgydF4y2Ba 马克斯gydF4y2Ba至少2米(附近2.63 W)在整个方位,因此适合融入医疗应用程序跟踪/监控病人。gydF4y2Ba

最大的阅读范围测量的标签天线(有或没有连接到一块猪肉)由一个“Voyantic Tagformance Pro”室(gydF4y2Ba 14gydF4y2Ba]。gydF4y2Ba

衡量阅读范围提出标签天线的两例设置在915 MHz方位平面(gydF4y2Ba - zgydF4y2Ba飞机)由“Voyantic Tagformance Pro”室。gydF4y2Ba

进一步验证上面的结果,该天线的手腕置于三个志愿者站在non-free-space (non-FSC)环境条件。如图gydF4y2Ba 22gydF4y2Ba,志愿者站在中间两排金属表在实验室里,创建一个与多路径狭窄和拥挤的环境条件。通过一个RFID阅读器从测量系统(Favite)与2.63 w (34.2 dBm)附近,测量距离上执行这三种不同的学生3.1米,3米,3.2米,大约一半的距离测量FSC使用“Voyantic Tagformance Pro”室。然而,需要注意,这些测量是在一个非常不受欢迎的条件(狭窄拥挤的环境用金属墙两边),因此在不同的环境中获得的结果可能不同。gydF4y2Ba

衡量阅读范围提出标签天线的手腕上三个志愿者在一个非常狭窄的两边和拥挤的环境与金属表。gydF4y2Ba

 4所示。结论gydF4y2Ba

一个简单低调的灵活的RFID标签天线已经成功地研究了工作在UHF波段(902 - 928 MHz)。拟议的开口槽腔这个标签天线的设计具有缓解阻抗匹配和优化所需的频段。6分贝的拟议中的标签天线的回波损耗带宽时附加到人类的手腕是5.3% (0.88 -0.928 GHz)。在空间条件,实验结果表明,该标签天线可以表现出良好的阅读范围在2.2米至6.6米之间。在狭窄拥挤的环境中与金属墙壁两边,在瞄准线方向,阅读范围可达3米。因此,这个提议天线是一个很好的候选人未来医疗行业的跟踪/监控病人。gydF4y2Ba

 的利益冲突gydF4y2Ba

作者宣称没有利益冲突。gydF4y2Ba

 ZiaigydF4y2Ba m·A。gydF4y2Ba 后面;gydF4y2Ba j . C。gydF4y2Ba 原型无源超高频RFID转移纹身标签gydF4y2Ba 学报》第五届欧洲天线与传播、会议EUCAP 2011gydF4y2Ba 2011年4月gydF4y2Ba 3811年gydF4y2Ba 3814年gydF4y2Ba 2 - s2.0 - 79959637546gydF4y2Ba KellomakigydF4y2Ba T。gydF4y2Ba 对身体可穿戴单层RFID标签的性能gydF4y2Ba IEEE天线和无线传播的信gydF4y2Ba 2012年gydF4y2Ba 11gydF4y2Ba 73年gydF4y2Ba 76年gydF4y2Ba 10.1109 / lawp.2012.2183112gydF4y2Ba 2 - s2.0 - 84859040622gydF4y2Ba AmendolagydF4y2Ba 年代。gydF4y2Ba MilicigydF4y2Ba 年代。gydF4y2Ba MarroccogydF4y2Ba G。gydF4y2Ba 表皮的RFID dual-loop标记和皮肤上的重调gydF4y2Ba IEEE天线和传播gydF4y2Ba 2015年gydF4y2Ba 63年gydF4y2Ba 8gydF4y2Ba 3672年gydF4y2Ba 3680年gydF4y2Ba 10.1109 / TAP.2015.2441211gydF4y2Ba MR3385289gydF4y2Ba 金gydF4y2Ba Y。gydF4y2Ba 达克gydF4y2Ba J。gydF4y2Ba 崔gydF4y2Ba J。gydF4y2Ba 紧凑的双频天线智能腕带的应用程序gydF4y2Ba 微波和光学技术的信件gydF4y2Ba 2016年6月gydF4y2Ba 58gydF4y2Ba 6gydF4y2Ba 1462年gydF4y2Ba 1466年gydF4y2Ba 10.1002 / mop.29826gydF4y2Ba 2 - s2.0 - 84961719374gydF4y2Ba http://niremf.ifac.cnr.it/tissprop/gydF4y2Ba AmendolagydF4y2Ba 年代。gydF4y2Ba BovesecchigydF4y2Ba G。gydF4y2Ba PalombigydF4y2Ba 一个。gydF4y2Ba 杯gydF4y2Ba P。gydF4y2Ba MarroccogydF4y2Ba G。gydF4y2Ba 设计、校准和实验的表皮RFID传感器远程温度监控gydF4y2Ba IEEE传感器杂志gydF4y2Ba 2016年gydF4y2Ba 16gydF4y2Ba 19gydF4y2Ba 7250年gydF4y2Ba 7257年gydF4y2Ba 2 - s2.0 - 84986309414gydF4y2Ba 10.1109 / JSEN.2016.2594582gydF4y2Ba MarroccogydF4y2Ba G。gydF4y2Ba 超高频RFID天线的人类受试者的远程监控gydF4y2Ba IEEE天线和传播gydF4y2Ba 2007年gydF4y2Ba 55gydF4y2Ba 6gydF4y2Ba 1862年gydF4y2Ba 1870年gydF4y2Ba 2 - s2.0 - 34250818687gydF4y2Ba 10.1109 / TAP.2007.898626gydF4y2Ba DubokgydF4y2Ba 一个。gydF4y2Ba 闷烧gydF4y2Ba 答:B。gydF4y2Ba 小型化的超高频RFID天线用于易腐货物和人类的身体gydF4y2Ba IEEE天线和无线传播的信gydF4y2Ba 2014年gydF4y2Ba 13gydF4y2Ba 1321年gydF4y2Ba 1324年gydF4y2Ba 2 - s2.0 - 84905238412gydF4y2Ba 10.1109 / LAWP.2014.2337051gydF4y2Ba 蔡gydF4y2Ba m . C。gydF4y2Ba 李gydF4y2Ba i G。gydF4y2Ba 赵gydF4y2Ba c·W。gydF4y2Ba 王gydF4y2Ba h . C。gydF4y2Ba 人体应用超高频RFID标签天线PIFA数组gydF4y2Ba 学报15 Int, WPMC研讨会上gydF4y2Ba 2012年9月gydF4y2Ba 434年gydF4y2Ba 437年gydF4y2Ba SvandagydF4y2Ba M。gydF4y2Ba PolivkagydF4y2Ba M。gydF4y2Ba 对身体semi-electrically-small超高频射频识别标签天线platform-tolerant应用程序gydF4y2Ba 专业微波、天线与传播gydF4y2Ba 2016年gydF4y2Ba 10gydF4y2Ba 6gydF4y2Ba 631年gydF4y2Ba 637年gydF4y2Ba 2 - s2.0 - 84966330712gydF4y2Ba 10.1049 / iet-map.2015.0398gydF4y2Ba RajagopalangydF4y2Ba H。gydF4y2Ba Rahmat-SamiigydF4y2Ba Y。gydF4y2Ba 对身体的RFID标签设计人类的监视应用程序gydF4y2Ba IEEE Soc天线传播学报》上。Int。电脑。gydF4y2Ba 2010年7月gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba 4gydF4y2Ba 10.1109 / APS.2010.5561752gydF4y2Ba Lopez-SorianogydF4y2Ba 年代。gydF4y2Ba ParrongydF4y2Ba J。gydF4y2Ba 低调超高频RFID标签腕带的医疗应用gydF4y2Ba 学报》第八届欧洲天线与传播、会议EuCAP 2014gydF4y2Ba 2014年4月gydF4y2Ba 874年gydF4y2Ba 877年gydF4y2Ba 2 - s2.0 - 84908636605gydF4y2Ba 赵gydF4y2Ba H.-G。gydF4y2Ba 她们gydF4y2Ba n R。gydF4y2Ba 沙玛gydF4y2Ba 美国K。gydF4y2Ba 设计一种embedded-feed微带贴片天线对金属物体超高频射频识别标签gydF4y2Ba 专业微波、天线与传播gydF4y2Ba 2010年gydF4y2Ba 4gydF4y2Ba 9gydF4y2Ba 1232年gydF4y2Ba 1239年gydF4y2Ba 2 - s2.0 - 77957132309gydF4y2Ba 10.1049 / iet-map.2009.0407gydF4y2Ba Tagformance-progydF4y2Ba http://voyantic.com/products/tagformance-progydF4y2Ba