本文關(guān)鍵詞：面向UHF RFID應(yīng)用的高增益天線設(shè)計(jì)

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【摘要】：RFID(Radio Frequency Identification)技術(shù)是一種非接觸式的識(shí)別技術(shù),現(xiàn)已運(yùn)用到交通、物流、倉儲(chǔ)、工業(yè)等各個(gè)領(lǐng)域。一個(gè)RFID系統(tǒng)主要由閱讀器、電子標(biāo)簽以及應(yīng)用系統(tǒng)構(gòu)成,其應(yīng)用的頻段包括LF、HF、UHF和微波等頻段。隨著市場(chǎng)對(duì)系統(tǒng)性能的要求不斷提高,為促進(jìn)RFID技術(shù)發(fā)展和推廣,硬件和軟件方面都需要進(jìn)一步研究,尤其是RFID系統(tǒng)的識(shí)別范圍和準(zhǔn)確率需要進(jìn)一步優(yōu)化以滿足應(yīng)用需求。通過研究天線理論知識(shí),重點(diǎn)研究和分析了圓極化天線、寬波束天線、高增益天線的設(shè)計(jì)原理,并結(jié)合RFID閱讀器天線的應(yīng)用現(xiàn)狀和國內(nèi)外研究成果,本文設(shè)計(jì)了一款寬波束圓極化微帶天線用來擴(kuò)大射頻識(shí)別系統(tǒng)中閱讀器天線有效識(shí)別范圍。天線采用輸出相位差為90度的功分器正交饋電激勵(lì)起圓極化波,并結(jié)合了圓形金屬電容片耦合饋電技術(shù)、貼片表面開槽技術(shù)以及使用折疊導(dǎo)體墻結(jié)構(gòu),整體尺寸為113 mm×113 mm×13.27 mm,圓極化軸比帶寬、阻抗帶寬均覆蓋840 MHz-960 MHz,天線3 dB波瓣寬度為104度,增益值為4.8 dBi。為了提高倉庫管理和盤點(diǎn)等實(shí)際應(yīng)用中閱讀器天線增益和識(shí)別范圍,本文設(shè)計(jì)了一款應(yīng)用于多標(biāo)簽高效讀取的UHF波段RFID波束掃描陣列天線。采用空氣層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)出高增益圓極化天線陣元,然后構(gòu)成平面天線陣,天線饋電網(wǎng)絡(luò)使用開關(guān)線型移相器與威爾金森功分器構(gòu)建,并使用FPGA模塊控制陣元間相位變化。樣品分別使用微波暗室、射頻網(wǎng)絡(luò)分析儀,以及連接RFID閱讀器測(cè)試,測(cè)試表明天線實(shí)現(xiàn)了四個(gè)方向波束偏轉(zhuǎn)以及多標(biāo)簽快速讀取。
【關(guān)鍵詞】：UHF RFID 閱讀器天線 圓極化 高增益 天線陣 波束掃描
【學(xué)位授予單位】：貴州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TN820
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-6
• 第一章 緒論6-12
• 1.1 課題背景6-7
• 1.2 RIFD技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀7-10
• 1.3 本文主要研究內(nèi)容10-12
• 第二章 RFID天線理論12-23
• 2.1 天線的基本參數(shù)12-16
• 2.1.1 天線的方向圖12-13
• 2.1.2 天線的方向性系數(shù)13
• 2.1.3 天線的效率13
• 2.1.4 天線的增益13-14
• 2.1.5 天線的輸入阻抗14
• 2.1.6 天線的帶寬14-15
• 2.1.7 天線的極化特性15-16
• 2.2 UHF RFID天線16
• 2.3 RFID圓極化天線與實(shí)現(xiàn)方法16-19
• 2.4 寬波束天線19-20
• 2.5 相控陣微帶天線20-22
• 2.6 本章小結(jié)22-23
• 第三章 寬波束圓極化閱讀器天線設(shè)計(jì)23-33
• 3.1 微帶天線理論基礎(chǔ)23-25
• 3.2 寬波束圓極化天線設(shè)計(jì)25-27
• 3.3 饋電層設(shè)計(jì)與優(yōu)化27-29
• 3.4 天線參數(shù)仿真與調(diào)試29-31
• 3.5 本章小結(jié)31-33
• 第四章 閱讀器天線陣列設(shè)計(jì)33-50
• 4.1 天線單元設(shè)計(jì)33-36
• 4.2 陣列天線設(shè)計(jì)36-38
• 4.3 饋電網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)38-44
• 4.4 版圖繪制44
• 4.5 波束掃描控制44-46
• 4.6 實(shí)物加工與測(cè)試46-48
• 4.7 實(shí)際應(yīng)用測(cè)試48-49
• 4.8 本章小結(jié)49-50
• 第五章 總結(jié)與展望50-52
• 致謝52-53
• 參考文獻(xiàn)53-57
• 附錄57-68

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本文編號(hào)：1077328