UHF頻段遠(yuǎn)近場(chǎng)RFID閱讀器天線(xiàn)研究.pdf

1、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(xiàn)，更是研究的熱點(diǎn)。RFID讀寫(xiě)器天線(xiàn)按工作距離可分為遠(yuǎn)場(chǎng)天線(xiàn)和近場(chǎng)天線(xiàn)，按工作頻段又可分為低頻(LF)天線(xiàn)、高頻(HF)天線(xiàn)、超高頻(

2、UHF)天線(xiàn)以及微波天線(xiàn)等。本論文主要研究UHF RFID讀寫(xiě)天線(xiàn)。
　　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(xiàn)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(xiàn)。而在UHF頻段，天線(xiàn)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

3、波長(zhǎng)，這給天線(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)的影響，包括對(duì)天線(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)諧振點(diǎn)的變化。
　　目前對(duì)遠(yuǎn)近場(chǎng)天線(xiàn)的研究還比較少，本文提出了兩種遠(yuǎn)近場(chǎng)