本文關鍵詞：適用于UHF RFID閱讀器的相控陣天線設計　出處：《天津工業(yè)大學》2017年碩士論文　論文類型：學位論文

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【摘要】：射頻識別(Radio Frequency Identification,RFID)技術作為物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的關鍵技術,其應用市場隨著物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展不斷擴大,如應用于物流、車輛控制、自動收費和工業(yè)生產等領域。然而閱讀器的識別距離有限,識別區(qū)域小,天線尺寸大等技術的不完善性限制了其大規(guī)模應用。天線作為閱讀器重要組成部分,是實現(xiàn)無線數(shù)據(jù)通信的關鍵因素,直接影響閱讀器的識別距離、識別區(qū)域,天線的尺寸也決定了閱讀器的體積。為使閱讀器在有限功率輸出的情況下識別距離遠、覆蓋區(qū)域廣,以達到閱讀器性能最優(yōu),本文設計了一種新的天線,即使用相控陣天線實現(xiàn)閱讀器對空間區(qū)域的波束掃描。陣列天線的引入使天線主波束狹窄,增益增加。改變天線陣元的激勵相位,不僅使天線形成多方向波束以擴大閱讀器的識別區(qū)域,而且在同等功率輸出的情況下增加閱讀器的識別距離。對陣元的小型化處理也減小了天線陣列的總尺寸。微帶天線具有低輪廓與重量輕的優(yōu)勢,因此文中采用1×4微帶相控陣天線達到上述要求,所設計的天線陣列由4個工作在915MHz的微帶貼片天線組成。在輻射貼片上開雙"L"形槽和在接地面上開平行槽減小了天線的面積,與未開槽天線相比,尺寸減小了 51%。切比雪夫陣列能夠滿足閱讀器所希望的主副瓣電平特性,其方向圖在指定的副瓣電平下主瓣寬度最窄,在指定的主瓣寬度下副瓣電平最低,陣列天線陣元間距為λ/2,激勵電流幅度為切比雪夫函數(shù)分布,比值為1:(?):(?):1。陣列天線波束切換角度選擇在半功率點處,并在HFSS中建模,仿真分析相控陣天線各參數(shù)。仿真結果表明,相控陣天線最大增益為13.73dBi,主波束掃描范圍為±55°,主波束半功率寬度為28°。為了驗證該陣列天線對閱讀器性能的提升,文中設計了陣列天線的饋電網(wǎng)絡,并且搭建測試平臺。實驗結果表明,與傳統(tǒng)的單天線相比,所設計的陣列天線方向性強,能夠擴大閱讀器的識別區(qū)域,提高RFID系統(tǒng)的覆蓋范圍。
[Abstract]:Radio Frequency Identification ( RFID ) technology is the key technology of Internet of Things , and its application market is expanding with the development of Internet of things , such as logistics , vehicle control , automatic charging and industrial production . The simulation results show that the maximum gain of the phased array antenna is 13.73 dBi , the scanning range of the main beam is 鹵 55 擄 , the half - power width of the main beam is 28 擄 . In order to verify the performance of the array antenna for the reader , the feed network of the array antenna is designed and the test platform is built . The experimental results show that the designed array antenna has strong directivity and can enlarge the identification area of the reader and improve the coverage of the RFID system .

【學位授予單位】：天津工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TN821.8

【參考文獻】

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1 張玲;方鑫;李國清;;一種Wilkinson和Gysel結合的不等分功分器設計[J];電子科學技術;2016年04期

2 蘆嘉;張春榮;;高分配比不等分功率分配器的設計與仿真[J];雷達科學與技術;2013年02期

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5 劉sチ，

本文編號：1426680