本文關(guān)鍵詞：UHF頻段遠(yuǎn)近場(chǎng)RFID閱讀器天線研究

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【摘要】：射頻識(shí)別技術(shù)(Radio Frequency Identification, RFID)是一項(xiàng)利用射頻信號(hào)和空間耦合傳輸特性來(lái)完成識(shí)別功能的非接觸式自動(dòng)識(shí)別技術(shù)。由于RFID操作簡(jiǎn)單快捷,且無(wú)需人工干預(yù),還有識(shí)別迅速,安全系數(shù)高等優(yōu)點(diǎn),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(diǎn)。RFID讀寫(xiě)器天線按工作距離可分為遠(yuǎn)場(chǎng)天線和近場(chǎng)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(xiě)天線。最近,UHF頻段近場(chǎng)RFID因?yàn)槠淅檬墉h(huán)境干擾小的近場(chǎng)磁場(chǎng)感應(yīng)而受到廣泛關(guān)注。近場(chǎng)UHF頻段RFID系統(tǒng)所面臨的最大挑戰(zhàn)就是產(chǎn)生一個(gè)足夠強(qiáng)且相對(duì)均勻的磁場(chǎng),作為閱讀器的應(yīng)答區(qū)域。在LF或HF頻段,天線尺寸相對(duì)于波長(zhǎng)來(lái)說(shuō)是電小尺寸的,因此可以很容易通過(guò)準(zhǔn)靜態(tài)方法設(shè)計(jì)出可產(chǎn)生均勻磁場(chǎng)的天線。而在UHF頻段,天線尺寸相對(duì)于波長(zhǎng)是電大尺寸的,在某些應(yīng)用中甚至數(shù)倍于波長(zhǎng),這給天線的設(shè)計(jì)帶來(lái)困難。在實(shí)際應(yīng)用中為了防止誤讀及環(huán)境的影響,近場(chǎng)天線應(yīng)加上金屬屏蔽板,因此,本文研究了金屬屏蔽板對(duì)UHF RFID近場(chǎng)天線的影響,包括對(duì)天線的帶寬、輸入阻抗以及磁場(chǎng)的影響,并從仿真、計(jì)算以及理論三個(gè)方面對(duì)金屬屏蔽板帶來(lái)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(chǎng)發(fā)生變化,輸入阻抗的變化則導(dǎo)致了天線諧振點(diǎn)的變化。目前對(duì)遠(yuǎn)近場(chǎng)天線的研究還比較少,本文提出了兩種遠(yuǎn)近場(chǎng)天線結(jié)構(gòu)：一是微帶貼片與反向電流對(duì)相結(jié)合的遠(yuǎn)近場(chǎng)天線；二是半波折合振子與反向電流對(duì)相結(jié)合的遠(yuǎn)近場(chǎng)天線。兩者均可同時(shí)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)場(chǎng)和近場(chǎng)功能,且都對(duì)反向電流對(duì)近場(chǎng)中的盲區(qū)進(jìn)行了補(bǔ)充。前者在近場(chǎng)靠近天線表面的中間區(qū)域有閱讀盲區(qū)的存在,后者對(duì)其進(jìn)行了改善。最后將半波折合振子與反向電流對(duì)相結(jié)合的遠(yuǎn)近場(chǎng)天線加工成的實(shí)物進(jìn)行了測(cè)試,分別通過(guò)近場(chǎng)標(biāo)簽和遠(yuǎn)場(chǎng)標(biāo)簽測(cè)出標(biāo)簽讀取情況,測(cè)試的結(jié)果與仿真結(jié)果大體相同。
【關(guān)鍵詞】：RFID UHF 近場(chǎng)天線 金屬屏蔽板 遠(yuǎn)近場(chǎng)天線
【學(xué)位授予單位】：南京理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：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(jiǎn)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(guó)內(nèi)外研究動(dòng)態(tài)9-14
• 1.3.1 傳統(tǒng)UHF頻段RFID讀寫(xiě)天線10
• 1.3.2 近場(chǎng)UHF頻段RFID讀寫(xiě)天線10-12
• 1.3.3 UHF頻段遠(yuǎn)近場(chǎng)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(duì)的近場(chǎng)天線研究15-29
• 2.1 引言15
• 2.2 基于反向電流對(duì)的近場(chǎng)天線簡(jiǎn)介15-17
• 2.3 金屬屏蔽板對(duì)近場(chǎng)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(yàn)證21-24
• 2.4 金屬屏蔽板對(duì)場(chǎng)分布的影響24-27
• 2.4.1 理論分析24-26
• 2.4.2 仿真驗(yàn)證26-27
• 2.5 小結(jié)27-29
• 3 遠(yuǎn)近場(chǎng)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(duì)的遠(yuǎn)近場(chǎng)天線研究29-37
• 3.2.1 微帶貼片天線簡(jiǎn)介29-32
• 3.2.2 貼片天線與ODCS天線結(jié)合的遠(yuǎn)近場(chǎng)天線設(shè)計(jì)32-37
• 3.3 基于半波折合振子和反向電流對(duì)的遠(yuǎn)近場(chǎng)天線研究37-47
• 3.3.1 半波折合振子簡(jiǎn)介38-39
• 3.3.2 半波折合振子與ODCs天線結(jié)合的遠(yuǎn)近場(chǎng)天線設(shè)計(jì)39-47
• 3.4 小結(jié)47-48
• 4 實(shí)驗(yàn)測(cè)試與結(jié)果分析48-56
• 4.1 引言48
• 4.2 測(cè)試方案48-50
• 4.2.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備及器材48-49
• 4.2.2 測(cè)試平臺(tái)49-50
• 4.3 結(jié)果與分析50-55
• 4.3.1 近場(chǎng)測(cè)試結(jié)果51-53
• 4.3.2 遠(yuǎn)場(chǎng)測(cè)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(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

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

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前2條

1 潘栓龍;一種433MHz射頻識(shí)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(shí)別系統(tǒng)中的天線分析與設(shè)計(jì)[D];西安電子科技大學(xué);2013年

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本文編號(hào)：980678