超高頻FRID讀寫器模塊的研究與開發(fā).pdf

1、射頻識別（Radio Frequency Identification, RFID）是一種綜合利用了電磁場理論應(yīng)用技術(shù)、天線技術(shù)、無線收發(fā)技術(shù)、微波技術(shù)、數(shù)據(jù)編碼解碼技術(shù)等諸多科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域的一種自動識別技術(shù)。其中超高頻射頻讀寫器（UHF RFID）具有傳輸速度快、識別距離遠(yuǎn)、安全可靠等諸多優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于我們的生產(chǎn)和生活中，已經(jīng)成為各國企業(yè)和研究機(jī)構(gòu)的研究熱點(diǎn)。本課題對UHF RFID各個模塊進(jìn)行了研究與設(shè)計。
　　在分析了超高

2、頻讀寫器的系統(tǒng)構(gòu)成框架之后，闡釋了框架中的每個功能模塊在UHF RFID系統(tǒng)中的作用，從物理學(xué)角度出發(fā)將UHF RFID系統(tǒng)分為了電感耦合和電磁反射耦合兩類，給出了電感耦合和電磁反射耦合的工作原理，同時給出了UHF RFID外置天線工作環(huán)境中的遠(yuǎn)場區(qū)和近場區(qū)的概念。UHF RFID硬件電路設(shè)計主要由數(shù)字硬件電路、射頻硬件電路和電源變換電路三部分構(gòu)成。數(shù)字硬件電路主要包括主控制器C8051F340、時鐘電路、復(fù)位電路和通信接口電路。射頻硬

3、件電路主要包括射頻收發(fā)芯片AS3992、AS3992的電源、溫度補(bǔ)償電路、環(huán)路濾波器、差分信號轉(zhuǎn)換電路、功率放大器電路和定向耦合器電路。電源變換電路給出了常用的直流電壓變換方法和本設(shè)計采用的電源變換設(shè)計方案。對于讀寫器配套使用的微帶天線，本設(shè)計從輻射機(jī)理和輻射場兩個角度闡釋了其工作原理，給出了微帶天線一般設(shè)計步驟及特性參數(shù)的計算方法，同時分析了能夠使微帶天線工作圓極化條件下的方法，詳細(xì)剖析了一點(diǎn)饋電的圓極化微帶天線，最后給出了三種滿足U

4、HF RFID系統(tǒng)要求的三種微帶天線的HFSS模型圖和仿真圖。UHF RFID無線信道的研究主要包括多徑干擾分析和信道最大容量研究兩個方面。多徑干擾分析給出了多徑干擾對UHF RFID系統(tǒng)的影響，UHF RFID系統(tǒng)常用的信道模型數(shù)學(xué)表達(dá)式以及Rayleigh信道和Rician信道衰減幅度仿真圖。UHF RFID信道最大容量的研究主要給出了基于平均功率法和注水法的信道最大容量計算公式和仿真圖。
　　本設(shè)計給出的UHF RFID讀寫