RFID近場天線應(yīng)用及設(shè)計方法研究.pdf

1、RFID(Radio Frequency Identification,射頻識別)系統(tǒng)在交通、物流貨運、工業(yè)生產(chǎn)、設(shè)備監(jiān)控以及服務(wù)行業(yè)等諸多領(lǐng)域中已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用。RFID系統(tǒng)主要由標(biāo)簽(Tag)、應(yīng)用系統(tǒng)(Application System)和讀寫器(Reader)三個部分組成。依據(jù)RFID系統(tǒng)中的標(biāo)簽在讀寫器天線的哪個輻射場區(qū)被激活,將RFID系統(tǒng)分為近場RFID系統(tǒng)和遠(yuǎn)場RFID系統(tǒng)。超高頻近場RFID系統(tǒng)由于其具有ILT(

2、Item Level Tagging,物品級標(biāo)簽識別)和更高的數(shù)據(jù)通信速率與存儲量的特點受到了越來越多的關(guān)注,隨之應(yīng)用于的超高頻近場RFID系統(tǒng)的讀寫器近場天線的設(shè)計方法研究也受到了越來越多的重視。由于天線輻射近場區(qū)的場分布沒有形成規(guī)律的方向圖,近場天線沒有一個行之有效的設(shè)計理論支撐。因此,對超高頻RFID近場天線的設(shè)計方法和測試方法的研究已經(jīng)成為了一個十分重要的研究課題。
　　本文對近場天線的應(yīng)用及設(shè)計方法進(jìn)行深入研究,結(jié)合天線

3、近場耦合原理和微帶天線諧振腔模型法,提出了一種近場天線的優(yōu)化設(shè)計方法,還將天線應(yīng)用到電信機柜管理系統(tǒng)中,利用HFSS對設(shè)計出的天線進(jìn)行仿真,并加以測試驗證。本文的主要工作體現(xiàn)在以下的四個方面:
　　(1)依據(jù)微帶天線諧振腔模型法,提出了以微帶天線TM0zo10模在自由空間中輻射近場區(qū)的場強分布為參數(shù)的目標(biāo)函數(shù),優(yōu)化出天線的幾何參數(shù);
　　(2)利用HFSS對優(yōu)化出的天線的幾何形狀進(jìn)行建模仿真,得出天線在自由空間中以及在電信機

4、柜環(huán)境下的回波損耗和輻射近場區(qū)的場強分布的仿真結(jié)果;
　　(3)建立針對電信機柜環(huán)境下的近場天線的輻射近場區(qū)的場強分布的測量系統(tǒng),并測試單根近場天線的輻射近場區(qū)的場強分布;
　　(4)提出了對于覆蓋整個電信機柜管理平面的天線系統(tǒng)的設(shè)計方案,利用時分系統(tǒng)連接8根近場天線與RFID系統(tǒng)讀寫器。
　　制作出的天線經(jīng)過測試,在電信機柜環(huán)境下的回波損耗在頻帶918MHz~926MHz中小于-10dB,并且諧振于922MHz。并且