本文關(guān)鍵詞：適用于UHF RFID閱讀器的相控陣天線設(shè)計(jì)　出處：《天津工業(yè)大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：射頻識(shí)別(Radio Frequency Identification,RFID)技術(shù)作為物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù),其應(yīng)用市場(chǎng)隨著物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展不斷擴(kuò)大,如應(yīng)用于物流、車輛控制、自動(dòng)收費(fèi)和工業(yè)生產(chǎn)等領(lǐng)域。然而閱讀器的識(shí)別距離有限,識(shí)別區(qū)域小,天線尺寸大等技術(shù)的不完善性限制了其大規(guī)模應(yīng)用。天線作為閱讀器重要組成部分,是實(shí)現(xiàn)無線數(shù)據(jù)通信的關(guān)鍵因素,直接影響閱讀器的識(shí)別距離、識(shí)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(shí)別距離遠(yuǎn)、覆蓋區(qū)域廣,以達(dá)到閱讀器性能最優(yōu),本文設(shè)計(jì)了一種新的天線,即使用相控陣天線實(shí)現(xiàn)閱讀器對(duì)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(lì)相位,不僅使天線形成多方向波束以擴(kuò)大閱讀器的識(shí)別區(qū)域,而且在同等功率輸出的情況下增加閱讀器的識(shí)別距離。對(duì)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(shì),因此文中采用1×4微帶相控陣天線達(dá)到上述要求,所設(shè)計(jì)的天線陣列由4個(gè)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(lì)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(diǎn)處,并在HFSS中建模,仿真分析相控陣天線各參數(shù)。仿真結(jié)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(yàn)證該陣列天線對(duì)閱讀器性能的提升,文中設(shè)計(jì)了陣列天線的饋電網(wǎng)絡(luò),并且搭建測(cè)試平臺(tái)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,與傳統(tǒng)的單天線相比,所設(shè)計(jì)的陣列天線方向性強(qiáng),能夠擴(kuò)大閱讀器的識(shí)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(xué)位授予單位】：天津工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TN821.8

【參考文獻(xiàn)】

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1 張玲;方鑫;李國(guó)清;;一種Wilkinson和Gysel結(jié)合的不等分功分器設(shè)計(jì)[J];電子科學(xué)技術(shù);2016年04期

2 蘆嘉;張春榮;;高分配比不等分功率分配器的設(shè)計(jì)與仿真[J];雷達(dá)科學(xué)與技術(shù);2013年02期

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5 劉sチ，

本文編號(hào)：1426680