本文關(guān)鍵詞：UHF頻段遠(yuǎn)近場RFID閱讀器天線研究

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【摘要】：射頻識別技術(shù)(Radio Frequency Identification, RFID)是一項利用射頻信號和空間耦合傳輸特性來完成識別功能的非接觸式自動識別技術(shù)。由于RFID操作簡單快捷,且無需人工干預(yù),還有識別迅速,安全系數(shù)高等優(yōu)點,因此廣泛應(yīng)用于醫(yī)療、交通、生產(chǎn)等領(lǐng)域。作為RFID系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)之一的天線,更是研究的熱點。RFID讀寫器天線按工作距離可分為遠(yuǎn)場天線和近場天線,按工作頻段又可分為低頻(LF)天線、高頻(HF)天線、超高頻(UHF)天線以及微波天線等。本論文主要研究UHF RFID讀寫天線。最近,UHF頻段近場RFID因為其利用受環(huán)境干擾小的近場磁場感應(yīng)而受到廣泛關(guān)注。近場UHF頻段RFID系統(tǒng)所面臨的最大挑戰(zhàn)就是產(chǎn)生一個足夠強(qiáng)且相對均勻的磁場,作為閱讀器的應(yīng)答區(qū)域。在LF或HF頻段,天線尺寸相對于波長來說是電小尺寸的,因此可以很容易通過準(zhǔn)靜態(tài)方法設(shè)計出可產(chǎn)生均勻磁場的天線。而在UHF頻段,天線尺寸相對于波長是電大尺寸的,在某些應(yīng)用中甚至數(shù)倍于波長,這給天線的設(shè)計帶來困難。在實際應(yīng)用中為了防止誤讀及環(huán)境的影響,近場天線應(yīng)加上金屬屏蔽板,因此,本文研究了金屬屏蔽板對UHF RFID近場天線的影響,包括對天線的帶寬、輸入阻抗以及磁場的影響,并從仿真、計算以及理論三個方面對金屬屏蔽板帶來的影響進(jìn)行分析。金屬屏蔽板的存在引入了鏡像電流,使得天線的輸入阻抗和磁場發(fā)生變化,輸入阻抗的變化則導(dǎo)致了天線諧振點的變化。目前對遠(yuǎn)近場天線的研究還比較少,本文提出了兩種遠(yuǎn)近場天線結(jié)構(gòu)：一是微帶貼片與反向電流對相結(jié)合的遠(yuǎn)近場天線；二是半波折合振子與反向電流對相結(jié)合的遠(yuǎn)近場天線。兩者均可同時實現(xiàn)遠(yuǎn)場和近場功能,且都對反向電流對近場中的盲區(qū)進(jìn)行了補充。前者在近場靠近天線表面的中間區(qū)域有閱讀盲區(qū)的存在,后者對其進(jìn)行了改善。最后將半波折合振子與反向電流對相結(jié)合的遠(yuǎn)近場天線加工成的實物進(jìn)行了測試,分別通過近場標(biāo)簽和遠(yuǎn)場標(biāo)簽測出標(biāo)簽讀取情況,測試的結(jié)果與仿真結(jié)果大體相同。
【關(guān)鍵詞】：RFID UHF 近場天線 金屬屏蔽板 遠(yuǎn)近場天線
【學(xué)位授予單位】：南京理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TP391.44;TN820
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-7
• 1 緒論7-15
• 1.1 引言7
• 1.2 RFID簡介7-9
• 1.2.1 RFID系統(tǒng)組成7-8
• 1.2.2 RFID系統(tǒng)的工作方式8-9
• 1.2.3 RFID系統(tǒng)的分類9
• 1.3 國內(nèi)外研究動態(tài)9-14
• 1.3.1 傳統(tǒng)UHF頻段RFID讀寫天線10
• 1.3.2 近場UHF頻段RFID讀寫天線10-12
• 1.3.3 UHF頻段遠(yuǎn)近場天線12-14
• 1.4 論文的主要內(nèi)容及安排14-15
• 2 基于反向電流對的近場天線研究15-29
• 2.1 引言15
• 2.2 基于反向電流對的近場天線簡介15-17
• 2.3 金屬屏蔽板對近場天線輸入阻抗的影響17-24
• 2.3.1 理論分析18-21
• 2.3.2 仿真驗證21-24
• 2.4 金屬屏蔽板對場分布的影響24-27
• 2.4.1 理論分析24-26
• 2.4.2 仿真驗證26-27
• 2.5 小結(jié)27-29
• 3 遠(yuǎn)近場天線的研究29-48
• 3.1 引言29
• 3.2 基于貼片天線和反向電流對的遠(yuǎn)近場天線研究29-37
• 3.2.1 微帶貼片天線簡介29-32
• 3.2.2 貼片天線與ODCS天線結(jié)合的遠(yuǎn)近場天線設(shè)計32-37
• 3.3 基于半波折合振子和反向電流對的遠(yuǎn)近場天線研究37-47
• 3.3.1 半波折合振子簡介38-39
• 3.3.2 半波折合振子與ODCs天線結(jié)合的遠(yuǎn)近場天線設(shè)計39-47
• 3.4 小結(jié)47-48
• 4 實驗測試與結(jié)果分析48-56
• 4.1 引言48
• 4.2 測試方案48-50
• 4.2.1 實驗設(shè)備及器材48-49
• 4.2.2 測試平臺49-50
• 4.3 結(jié)果與分析50-55
• 4.3.1 近場測試結(jié)果51-53
• 4.3.2 遠(yuǎn)場測試結(jié)果53-55
• 4.4 小結(jié)55-56
• 5 總結(jié)與展望56-57
• 致謝57-58
• 參考文獻(xiàn)58-61
• 攻讀碩士期間的研究成果61
• 專利61
• 論文61

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 付俊;;無線射頻識別技術(shù)研究[J];山西科技;2009年01期

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 潘栓龍;一種433MHz射頻識別系統(tǒng)的研究[D];西安電子科技大學(xué);2013年

2 雷旭;UHF射頻識別系統(tǒng)中的天線分析與設(shè)計[D];西安電子科技大學(xué);2013年

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本文編號：980678