本文關(guān)鍵詞：UHF頻段近場RFID讀寫器天線設(shè)計

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【摘要】：RFID(Radio Frequency Identification,射頻識別)技術(shù)已廣泛地應(yīng)用于工業(yè)、商業(yè)、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域,其中超高頻近場RFID系統(tǒng)是研究熱點之一。作為近場RFID系統(tǒng)的關(guān)鍵部件,近場讀寫器天線的設(shè)計方法研究受到了越來越多的重視。天線近場不均勻會導(dǎo)致RFID系統(tǒng)中標簽的漏讀和誤讀,因此近場的均勻性研究具有重要的意義。由于天線近場變化劇烈、分布復(fù)雜且缺乏系統(tǒng)的理論支撐,因此近場的均勻性研究是近場天線設(shè)計的一個難點。本文針對天線近場的均勻性問題,研究了三種近場天線的設(shè)計方法,論文的研究成果主要包括:(1)基于截止波導(dǎo)的電磁泄漏原理,通過地板開孔,提出了場均勻的近場天線設(shè)計新思路。利用該思路設(shè)計研制的兩款天線,保證了天線上方近場場強分布的均勻性。仿真與測試結(jié)果表明,通過調(diào)整天線地板上孔徑的尺寸可控制天線的泄露場強大小。(2)通過縮短天線單元間距、增大單元互耦的方法有效抑制天線的遠場輻射特性,進一步改變單元間饋線長度、調(diào)整單元饋點相位,從而改善天線的近場均勻性。所設(shè)計近場長天線的仿真和測試結(jié)果表明,在該天線正上方300mm處的場強波動僅有2dB,其測試阻抗帶寬為68MHz(880-948MHz),覆蓋了美標UHF頻段。(3)將分段電容加載技術(shù)應(yīng)用到近場長天線的設(shè)計中,通過加載電容的相位補償改善天線的近場均勻性。仿真和測試結(jié)果表明,天線正上方100mm處的近場場強波動也僅有6dB,其測試阻抗帶寬為15MHz(918-933MHz),覆蓋了國標UHF頻段。(4)最后,搭建了UHF頻段RFID應(yīng)用系統(tǒng),通過回波信號功率(RSSI)和標簽閱讀距離測試,證明了本文設(shè)計研制天線的近場均勻性良好,從而再次驗證了本文的三種近場天線設(shè)計方法的有效性。
【關(guān)鍵詞】：場均勻性 近場天線 UHF RFID系統(tǒng)
【學(xué)位授予單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TP391.44;TN820
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-11
• 第一章 緒論11-18
• 1.1 課題研究背景及意義11-13
• 1.1.1 概述11-12
• 1.1.2 近場天線在RFID智能管理系統(tǒng)中的應(yīng)用12-13
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀分析13-16
• 1.2.1 RFID技術(shù)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-14
• 1.2.2 RFID讀寫器天線國內(nèi)外研究現(xiàn)狀14-16
• 1.3 本文主要結(jié)構(gòu)與內(nèi)容16-18
• 第二章 基于截止波導(dǎo)理論的近場天線設(shè)計方法研究18-31
• 2.1 截止波導(dǎo)理論18-19
• 2.2 基于截止波導(dǎo)理論的懸置微帶近場天線設(shè)計19-26
• 2.2.1 設(shè)計思路19-20
• 2.2.2 天線設(shè)計20-21
• 2.2.3 天線性能分析21-24
• 2.2.4 天線近場均勻性研究24-26
• 2.3 基于截止波導(dǎo)理論的微帶近場天線設(shè)計26-30
• 2.3.1 設(shè)計思路26
• 2.3.2 天線設(shè)計26-27
• 2.3.3 天線性能分析27-28
• 2.3.4 天線近場均勻性研究28-30
• 2.4 本章小結(jié)30-31
• 第三章 基于強耦合技術(shù)的近場長天線設(shè)計方法研究31-40
• 3.1 天線單元設(shè)計31-32
• 3.2 長天線設(shè)計32-34
• 3.3 長天線性能分析34-37
• 3.4 長天線近場均勻性研究37-39
• 3.5 本章小結(jié)39-40
• 第四章 基于電流相位補償技術(shù)的近場長天線設(shè)計方法研究40-52
• 4.1 傳輸線基本理論40-42
• 4.2 傳輸線天線性能研究42-43
• 4.3 電容加載長天線性能研究43-51
• 4.4 本章小結(jié)51-52
• 第五章 近場天線在RFID系統(tǒng)中的應(yīng)用研究52-62
• 5.1 基于截止波導(dǎo)理論的近場天線在RFID系統(tǒng)中的應(yīng)用研究52-56
• 5.1.1 應(yīng)用背景52-53
• 5.1.2 系統(tǒng)搭建53-54
• 5.1.3 數(shù)據(jù)分析54-56
• 5.2 基于強耦合技術(shù)的近場長天線在RFID系統(tǒng)中的應(yīng)用研究56-59
• 5.2.1 應(yīng)用背景56
• 5.2.2 系統(tǒng)搭建56-58
• 5.2.3 數(shù)據(jù)分析58-59
• 5.3 基于電流相位補償技術(shù)的近場長天線在RFID系統(tǒng)中的應(yīng)用研究59-61
• 5.3.1 系統(tǒng)搭建59
• 5.3.2 數(shù)據(jù)分析59-61
• 5.4 本章小結(jié)61-62
• 第六章 總結(jié)與展望62-64
• 6.1 本文主要工作總結(jié)62
• 6.2 不足與展望62-64
• 參考文獻64-67
• 致謝67-68
• 在校期間的研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文68

【參考文獻】

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本文編號：629731