標簽密集環(huán)境下的RFID系統互耦效應研究
發(fā)布時間：2021-03-29 21:53
隨著物聯網（IoT）的日益成熟,作為其核心技術之一的射頻識別（RFID）技術更多地應用于經濟社會發(fā)展各個領域,但是由于RFID系統應用環(huán)境越來越復雜,其布放更加趨于密集化。密集標簽間的相互耦合會對RFID系統產生諸多互耦效應,如導致系統識別率降低、工作頻率偏移,標簽天線增益降低、標簽激活閾值增加等。研究上述問題,這對于密集環(huán)境下的RFID系統性能研究、標簽及閱讀器的設計、密集標簽的布放等具有重要的指導意義。首先,文章從麥克斯韋方程出發(fā)簡要地介紹了RFID天線領域的基本電磁場理論,并從理論上詳細分析了RFID系統中電小環(huán)尺寸天線和電大環(huán)尺寸天線的天線電磁場區(qū)劃分。針對RFID系統現有成熟的工作模式,簡要地介紹了電感耦合式和電磁反向散射耦合式RFID系統的工作原理。其次,基于HF RFID系統,分析了13.56MHz天線線圈周圍的電磁場衰落情況,并給出了相鄰兩個標簽之間的電磁場分布情況。提出了密集標簽系統電感耦合矩陣,提取電感耦合矩陣的特征值代入湯姆遜公式預估系統頻率。實驗結果表明,該方法預估精確性較全耦合法、疊加法更高。再次,基于變壓器模型,從無線電能傳輸的角度推導了UHF RFID近場...
【文章來源】：合肥工業(yè)大學安徽省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數】：80 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
密集標簽應用情景Fig1.1Denselabelapplicationscenario
射功率、功率傳輸系數以及系統效率、前后向鏈路等性能也會同應用情景下，RFID 系統對標簽互耦效應容錯值也是不同的 系統的整體性做一個分類研究。文章篇幅，本文主要就 HF RFID、UHF RFID 近場及 UHF RFID應的標簽，對其建模進行電磁耦合仿真分析并進行實驗測試，統的性能研究提供理論支撐和研究指導。RFID 系統概述的無源 RFID 系統由主機（含有應用軟件）、RFID 讀寫器（含（含有天線或線圈等耦合元件以及芯片）構成[3]，如圖 1.2 行有應用軟件和中間件，用于將接收到的數據轉換為表示射品的相關信息；RFID 讀寫器有一個或多個天線，通過各種接取到的信息傳輸給主機進行處理；RFID 標簽內部鑲嵌有一一識別碼的芯片，且連接一個小天線，可以用來接收和響應來。
圖 2.1 電磁波的傳播Fig 2.1 Electromagnetic wave propagationes Clerk Maxwell 通過麥克斯韋方程組完整描述了電動力學定律磁場，變化的磁場產生磁場；而連續(xù)交變的電場產生連續(xù)交變的磁場產生連續(xù)交變的電場，即隨時間變化的電場和磁場之間關系，在空間中產生一系列電、磁場效應。RFID 系統的電磁耦遵循 Maxwell 方程組相關電磁理論。磁波頻譜格的來說，電磁波是能量存在的一種形式，凡是能量高于絕5℃）都會釋放出電磁波[2]，而且溫度越高，釋放出的電磁波波長 統中涉及到的常用波段，如表 2.1 所示。表 2.1 電磁波頻譜與波段劃分Table 2.1 Electromagnetic wave spectrum and band division
【參考文獻】：
期刊論文
[1]絕緣子溫濕度在線監(jiān)測技術研究[J]. 蘇圓圓,何怡剛,鄧芳明,李兵,汪濤,童晉. 電子測量與儀器學報. 2016(07)
[2]超高頻射頻識別小間隔雙標簽天線增益特性研究[J]. 彭章友,任秀方,孟春陽,李帥. 電子與信息學報. 2015(07)
[3]UHF RFID密集標簽互耦效應的頻移特性研究[J]. 彭章友,任秀方,孟春陽,李帥,陳文濤. 電子測量技術. 2015(06)
[4]密集布放環(huán)境下的標簽互阻設計方法[J]. 彭章友,孟春陽,任秀方,李帥. 電子與信息學報. 2015(06)
[5]密集布放環(huán)境下RFID標簽受限鏈路[J]. 肖芳鑫,張雪凡,李帥,彭章友,翟旭平,任秀芳,孟春陽. 上海大學學報(自然科學版). 2014(05)
[6]基于磁耦合共振的無線能量傳輸特性分析[J]. 李煒昕,張合. 南京理工大學學報. 2014(01)
[7]高頻RFID重疊標簽載波變頻讀寫器設計[J]. 徐計榮,錢松榮. 計算機工程. 2014(02)
[8]標簽密集環(huán)境下天線互偶效應研究[J]. 佐磊,何怡剛,李兵,朱彥卿,方葛豐. 物理學報. 2013(04)
[9]無源標簽反向散射調制性能的分析和測試[J]. 李兵,何怡剛,侯周國,佘開,佐磊. 物理學報. 2011(08)
[10]無源射頻識別系統中的雷達截面分析與計算[J]. 唐志軍,何怡剛. 物理學報. 2009(07)
博士論文
[1]無源超高頻射頻識別系統性能的分析與評估[D]. 佐磊.湖南大學 2013
[2]基于RFID的AGV定位與導引研究[D]. 盧少平.山東大學 2011
碩士論文
[1]標簽密集環(huán)境下RFID系統特性研究[D]. 肖芳鑫.上海大學 2014
[2]射頻識別（RFID）標簽防碰撞算法[D]. 丁俊.中國科學技術大學 2010
本文編號：3108261
【文章來源】：合肥工業(yè)大學安徽省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數】：80 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
密集標簽應用情景Fig1.1Denselabelapplicationscenario
射功率、功率傳輸系數以及系統效率、前后向鏈路等性能也會同應用情景下，RFID 系統對標簽互耦效應容錯值也是不同的 系統的整體性做一個分類研究。文章篇幅，本文主要就 HF RFID、UHF RFID 近場及 UHF RFID應的標簽，對其建模進行電磁耦合仿真分析并進行實驗測試，統的性能研究提供理論支撐和研究指導。RFID 系統概述的無源 RFID 系統由主機（含有應用軟件）、RFID 讀寫器（含（含有天線或線圈等耦合元件以及芯片）構成[3]，如圖 1.2 行有應用軟件和中間件，用于將接收到的數據轉換為表示射品的相關信息；RFID 讀寫器有一個或多個天線，通過各種接取到的信息傳輸給主機進行處理；RFID 標簽內部鑲嵌有一一識別碼的芯片，且連接一個小天線，可以用來接收和響應來。
圖 2.1 電磁波的傳播Fig 2.1 Electromagnetic wave propagationes Clerk Maxwell 通過麥克斯韋方程組完整描述了電動力學定律磁場，變化的磁場產生磁場；而連續(xù)交變的電場產生連續(xù)交變的磁場產生連續(xù)交變的電場，即隨時間變化的電場和磁場之間關系，在空間中產生一系列電、磁場效應。RFID 系統的電磁耦遵循 Maxwell 方程組相關電磁理論。磁波頻譜格的來說，電磁波是能量存在的一種形式，凡是能量高于絕5℃）都會釋放出電磁波[2]，而且溫度越高，釋放出的電磁波波長 統中涉及到的常用波段，如表 2.1 所示。表 2.1 電磁波頻譜與波段劃分Table 2.1 Electromagnetic wave spectrum and band division
【參考文獻】：
期刊論文
[1]絕緣子溫濕度在線監(jiān)測技術研究[J]. 蘇圓圓,何怡剛,鄧芳明,李兵,汪濤,童晉. 電子測量與儀器學報. 2016(07)
[2]超高頻射頻識別小間隔雙標簽天線增益特性研究[J]. 彭章友,任秀方,孟春陽,李帥. 電子與信息學報. 2015(07)
[3]UHF RFID密集標簽互耦效應的頻移特性研究[J]. 彭章友,任秀方,孟春陽,李帥,陳文濤. 電子測量技術. 2015(06)
[4]密集布放環(huán)境下的標簽互阻設計方法[J]. 彭章友,孟春陽,任秀方,李帥. 電子與信息學報. 2015(06)
[5]密集布放環(huán)境下RFID標簽受限鏈路[J]. 肖芳鑫,張雪凡,李帥,彭章友,翟旭平,任秀芳,孟春陽. 上海大學學報(自然科學版). 2014(05)
[6]基于磁耦合共振的無線能量傳輸特性分析[J]. 李煒昕,張合. 南京理工大學學報. 2014(01)
[7]高頻RFID重疊標簽載波變頻讀寫器設計[J]. 徐計榮,錢松榮. 計算機工程. 2014(02)
[8]標簽密集環(huán)境下天線互偶效應研究[J]. 佐磊,何怡剛,李兵,朱彥卿,方葛豐. 物理學報. 2013(04)
[9]無源標簽反向散射調制性能的分析和測試[J]. 李兵,何怡剛,侯周國,佘開,佐磊. 物理學報. 2011(08)
[10]無源射頻識別系統中的雷達截面分析與計算[J]. 唐志軍,何怡剛. 物理學報. 2009(07)
博士論文
[1]無源超高頻射頻識別系統性能的分析與評估[D]. 佐磊.湖南大學 2013
[2]基于RFID的AGV定位與導引研究[D]. 盧少平.山東大學 2011
碩士論文
[1]標簽密集環(huán)境下RFID系統特性研究[D]. 肖芳鑫.上海大學 2014
[2]射頻識別（RFID）標簽防碰撞算法[D]. 丁俊.中國科學技術大學 2010
本文編號：3108261
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