高速鐵路應(yīng)答器系統(tǒng)的電磁特性研究.pdf

1、隨著高速鐵路的迅速發(fā)展，鐵路運(yùn)輸?shù)陌踩珕?wèn)題也日益突出。我國(guó)基于ETCS（歐洲列車(chē)控制系統(tǒng)）制定了CTCS（中國(guó)列車(chē)控制系統(tǒng)），并大力開(kāi)展對(duì)CTCS技術(shù)的研究。其中點(diǎn)式應(yīng)答器系統(tǒng)原理及技術(shù)是很重要的組成部分。
　　 本文對(duì)應(yīng)答器系統(tǒng)進(jìn)行了較為深入的研究，明確了它的工作原理，并對(duì)射頻識(shí)別技術(shù)進(jìn)行細(xì)致的理論分析，將射頻識(shí)別系統(tǒng)中的閱讀器和應(yīng)答器之間的電磁場(chǎng)關(guān)系轉(zhuǎn)換為電路分析的關(guān)系，為之后的研究工作奠定了基礎(chǔ)。論文貢獻(xiàn)主要包括以下內(nèi)容：

2、
　　 首先，基于RFID技術(shù)設(shè)計(jì)了工作于27.095MHz的BTM天線(xiàn)和工作于4.234MHz的應(yīng)答器天線(xiàn)。分析了天線(xiàn)尺寸的大小以及制作天線(xiàn)所用銅片的寬度對(duì)天線(xiàn)電感的影響，選擇合理的天線(xiàn)參數(shù)，便于后期頻率的調(diào)諧以及匹配電路的設(shè)計(jì)。分析品質(zhì)因數(shù)Q值對(duì)天線(xiàn)性能的影響，選擇適當(dāng)?shù)腝值，使天線(xiàn)的帶寬滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。
　　 其次，提出一種電容匹配的方法，既能使天線(xiàn)工作在所需的諧振頻率，又能使天線(xiàn)諧振時(shí)的阻抗與同軸電纜的輸出阻抗相匹

3、配，以實(shí)現(xiàn)最大功率的傳輸。并利用仿真軟件對(duì)所設(shè)計(jì)的BTM天線(xiàn)和應(yīng)答器天線(xiàn)進(jìn)行仿真分析，驗(yàn)證了所設(shè)計(jì)天線(xiàn)結(jié)構(gòu)的合理性。同時(shí)，對(duì)列車(chē)在高速運(yùn)行過(guò)程中的多普勒效應(yīng)進(jìn)行分析，研究其對(duì)天線(xiàn)所接收信號(hào)的影響。
　　 再次，在理論分析與仿真驗(yàn)證的基礎(chǔ)上，制作出了BTM天線(xiàn)實(shí)物，對(duì)其進(jìn)行了實(shí)測(cè)分析并與仿真結(jié)果進(jìn)行對(duì)比。實(shí)驗(yàn)證明，在實(shí)驗(yàn)中通過(guò)對(duì)天線(xiàn)匹配元件的參數(shù)進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，可以使天線(xiàn)的性能更佳，工作頻率處的回波損耗S11的值變的更小，匹配帶寬