用于水电机组螺栓松动检测的无源RFID标签天线模型优化

作     者：宋坤 谢蓉 冉运蒸 鲁罗平 钟建伟 廖红华 SONG Kun;XIE Rong;RAN Yunzheng;LU Luoping;ZHONG Jianwei;LIAO Honghua

作者机构：湖北民族大学智能科学与工程学院湖北恩施445000 

基　　金：国家自然科学基金项目(62163013) 湖北省自然科学基金项目(2021CFB542) 

出 版 物：《湖北民族大学学报（自然科学版）》 (Journal of Hubei Minzu University:Natural Science Edition)

年 卷 期：2024年第42卷第1期

页      码：64-68,74页

摘      要：为辅助螺栓松动检测管理,应用射频识别技术(radio frequency identification,RFID),设计了用于螺栓松动检测的无源RFID标签天线模型。首先,采用弯折偶极子和末端短路设计,使天线达到目标中心谐振频率;其次,在标签天线结构下方增加类似于匹配环结构的矩形环馈设计,使标签天线与目标芯片实现阻抗匹配。通过高频结构仿真(high frequency structural simulator,HFSS)软件对标签天线结构参数进行仿真优化,确定标签天线的最终尺寸为60.0 mm×60.0 mm×1.6 mm。Farsens Rocky100芯片在915 MHz时的阻抗为51-j460Ω,仿真结果表明标签天线的阻抗为46.7+j461.4Ω,与芯片匹配良好;标签天线的中心频率为915 MHz,得到的回波损耗小于-10 dB带宽的范围为840~970 MHz,增益最大为0.8 dB,能满足螺栓松动检测的距离要求。该研究在螺栓松动检测方面具有一定的应用价值。

主 题 词：螺栓松动 射频识别 标签天线 弯折偶极子 阻抗匹配 HFSS仿真 回波损耗 

学科分类：080904[080904] 0809[工学-计算机类] 08[工学] 

D　O　I：10.13501/j.cnki.42-1908/n.2024.03.010

馆 藏 号：203126681...