UHF頻段RFID系統(tǒng)中的天線研究與設(shè)計.pdf

1、為了提高物流信息化水平，保證物流傳輸?shù)馁|(zhì)量，滿足客戶的要求，需要提供一種通用的終端物流數(shù)據(jù)采集設(shè)備，以便對產(chǎn)品進(jìn)行實時的跟蹤。射頻識別(RFID)技術(shù)，作為一種非接觸式的自動識別技術(shù)，它利用射頻信號通過空間電磁波耦合實現(xiàn)無接觸信息傳遞和識別物體的目的。由于和其它識別技術(shù)相比，射頻識別技術(shù)具有許多突出優(yōu)點，因此在物流信息、商業(yè)貿(mào)易、生產(chǎn)制造、交通運輸控制管理等眾多領(lǐng)域取得了普遍推廣和應(yīng)用。天線作為射頻識別系統(tǒng)的空中接口，它在RFID技術(shù)中

2、具有橋梁的作用，是保證系統(tǒng)通信的關(guān)鍵部件。因此，對于RFID系統(tǒng)天線的研究和設(shè)計不僅十分必要和緊迫，同時天線技術(shù)的成熟對于RFID技術(shù)的發(fā)展也具有重要的理論意義和實用價值。 本文首先簡單的介紹了射頻識別系統(tǒng)的相關(guān)知識，說明其系統(tǒng)組成、工作原理；接下來闡述了天線的基本理論，包括衡量天線性能的各項電參數(shù)指標(biāo)以及在RFID系統(tǒng)中得到普遍應(yīng)用的微帶天線理論。作者的主要工作分為兩部分，即分別研究和設(shè)計UHF(超高頻)頻段RFID系統(tǒng)中的讀

3、寫器天線和標(biāo)簽天線。 在讀寫器天線部分，首先分析了讀寫器天線必須具備的一些基本特性，包括提高帶寬、實現(xiàn)圓極化、阻抗匹配等；并以此為出發(fā)點，研究了微帶天線實現(xiàn)圓極化的常用方法，提出了一款單點饋電的圓極化微帶天線。接下來，從系統(tǒng)需求和應(yīng)用的角度研究了微帶天線提高帶寬的常見方法，并對本設(shè)計中所要用到的縫隙耦合微帶天線做了一個簡單的介紹。在上述理論研究的基礎(chǔ)上，提出了一款用于RFID系統(tǒng)的讀寫器天線。為提高帶寬該天線共采用了三層介質(zhì)基板

4、結(jié)構(gòu)，利用縫隙耦合饋電，并通過調(diào)節(jié)近似方形輻射貼片的尺寸實現(xiàn)圓極化。軟件仿真和實物測試的結(jié)果表明，該款讀寫器天線的阻抗帶寬達(dá)到11％，覆蓋了UHF頻段的普遍適應(yīng)帶寬865 MHz～956MHz，同時在諧振頻率915 MHz附近實現(xiàn)了良好的圓極化特性，天線最大增益達(dá)到4.05dB，因此能夠滿足UHF頻段的RFID系統(tǒng)要求。 在標(biāo)簽天線部分，首先簡單了解了電子標(biāo)簽的工作原理和供電方式，對標(biāo)簽天線工作和應(yīng)用的環(huán)境有了一個大致認(rèn)識。接下