【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及rfid领域，特别是涉及一种基于哑铃型磁芯的埋地rfid标签互感评价方法。
技术介绍
1、rfid(radio frequency identification，射频识别)技术是一种无线通讯技术，其中互感是射频识别系统中耦合天线设计和优化的重要参数。
2、到目前位为止，两个耦合空心线圈之间互感的精确半解析评价用表达式已被导出。遗憾的是，它们涉及完全椭圆积分并且不具备简单的代数解，这对优化rfid系统是不方便的。同时需要说明，当铁氧体磁芯插入空心标签天线时，两耦合天线间的互感评价用的简单代数解已经被提出，但是目前这种线圈型rfid标签天线互感评价仅局限于传统的圆柱型磁芯，并不适用于哑铃型磁芯，当前，有关哑铃型磁芯的埋地rfid标签互感评价的研究颇为匮乏。
技术实现思路
1、针对上述问题，本专利技术提供了一种基于哑铃型磁芯的埋地rfid标签互感评价方法，具有更强的适应性和更高的准确性。
2、本专利技术的技术方案是：
3、一种基于哑铃型磁芯的埋地rfid标签互感评价方法，包括如下步骤：
4、s1、建立哑铃型磁芯和圆柱型磁芯的三维仿真模型；
5、s2、分别在哑铃型磁芯和圆柱型磁芯的三维仿真模型上同位置施加磁场，进行数值仿真，分别获得哑铃型磁芯与圆柱型磁芯的磁感应强度；
6、s3、比较哑铃型磁芯与圆柱型磁芯的磁感应强度并进行拟合；
7、s4、根据步骤s3的拟合情况，建立哑铃型磁芯的埋地rfid标
8、s5、根据步骤s4的互感评价模型，对埋地rfid标签互感情况进行评价。
9、所述步骤s2，三维仿真模型施加磁场位置为仿真模型的z轴。
10、所述步骤s3，拟合算法如下：
11、
12、其中：b哑铃为哑铃型磁芯的磁感应强度，b圆柱为圆柱型磁芯的磁感应强度，r1为哑铃型磁芯绕制线圈中轴的半径，r2为哑铃型磁芯大端和圆柱型磁芯半径。
13、所述步骤s4，互感模型建立方法如下：
14、1)将哑铃型磁芯等效为圆柱型磁芯；
15、2)计算空心线圈天线的磁通量和互感；
16、3)计算在空心线圈中插入哑铃型磁芯的互感。
17、所述步骤2)，磁通量和互感计算公式如下：
18、
19、其中：ψ空是空心线圈磁通量；m空为空心线圈互感；i是阅读器线圈天线电流；μ0是自由空间磁导率；nt是阅读器天线匝数；nc是哑铃型埋地rfid标签标签线圈天线匝数；lt是阅读器天线高度；l是哑铃型埋地rfid标签标签线圈天线高度；h是阅读器天线底部到哑铃型埋地rfid标签标签中心的垂直距离；rt是阅读器线圈半径；s是积分的简化表达式。
20、所述步骤3)，插入哑铃型磁芯的互感m算法如下：
21、
22、其中：μe是等效为圆柱型磁芯的有效磁导率；是引入的与纵横比有关的修正项，m是插入哑铃型磁芯的互感，r1为哑铃型磁芯绕制线圈中轴的半径，r2为哑铃型磁芯大端和圆柱型磁芯半径，l是哑铃型埋地rfid标签标签线圈天线高度。
23、所述步骤s5，互感评价指标为：当铁氧体磁芯中心与阅读器天线的间距为h，若二者间的互感值大于特定值q，则在该距离h范围内，哑铃型磁芯天线能够实现有效读取且具备良好性能，其中q值为依据不同频率预先确定的天线互感所需最小值。
24、本专利技术的有益效果是：
25、1、本专利技术提出的互感预测模型和方法针对哑铃型埋地rfid标签的互感预测，可以规避传统哑铃型互感计算里，因大端夹角扩增而致使计算误差同步攀升的困境，具有更为卓越的适应性以及更高水准的准确性。
26、2、本专利技术提出的互感预测模型和方法更适合哑铃型铁氧体rfid天线的性能优化。
27、3、本专利技术提出的互感预测模型避免了繁琐的椭圆积分计算，给出了十分简单的代数解析式。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种基于哑铃型磁芯的埋地RFID标签互感评价方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于哑铃型磁芯的埋地RFID标签互感评价方法，其特征在于，所述步骤S2，三维仿真模型施加磁场位置为仿真模型的Z轴。
3.根据权利要求1所述的一种基于哑铃型磁芯的埋地RFID标签互感评价方法，其特征在于，所述步骤S3，拟合算法如下：
4.根据权利要求1所述的一种基于哑铃型磁芯的埋地RFID标签互感评价方法，其特征在于，所述步骤S4，互感模型建立方法如下：
5.根据权利要求4所述的一种基于哑铃型磁芯的埋地RFID标签互感评价方法，其特征在于，所述步骤2)，磁通量和互感计算公式如下：
6.根据权利要求4所述的一种基于哑铃型磁芯的埋地RFID标签互感评价方法，其特征在于，所述步骤3)，插入哑铃型磁芯的互感M算法如下：
7.根据权利要求1所述的一种基于哑铃型磁芯的埋地RFID标签互感评价方法，其特征在于，所述步骤S5，互感评价指标为：当铁氧体磁芯中心与阅读器天线的间距为h，若二者间的互感值大于特定值Q，则在该距
...【技术特征摘要】
1.一种基于哑铃型磁芯的埋地rfid标签互感评价方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于哑铃型磁芯的埋地rfid标签互感评价方法，其特征在于，所述步骤s2，三维仿真模型施加磁场位置为仿真模型的z轴。
3.根据权利要求1所述的一种基于哑铃型磁芯的埋地rfid标签互感评价方法，其特征在于，所述步骤s3，拟合算法如下：
4.根据权利要求1所述的一种基于哑铃型磁芯的埋地rfid标签互感评价方法，其特征在于，所述步骤s4，互感模型建立方法如下：
5.根据权利要求4所述的一种基于哑铃型...
【专利技术属性】
技术研发人员：敬佳佳，邹继龙，凌梓聪，李永禧，王树历，陈祖元，
申请(专利权)人：西南石油大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。