RFID近場天線應用及設計方法研究.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、設備監(jiān)控以及服務行業(yè)等諸多領域中已經得到了廣泛的應用。RFID系統(tǒng)主要由標簽(Tag)、應用系統(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注,隨之應用于的超高頻近場RFID系統(tǒng)的讀寫器近場天線的設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計理論支撐。因此,對超高頻RFID近場天線的設計方法和測試方法的研究已經成為了一個十分重要的研究課題。
　　本文對近場天線的應用及設計方法進行深入研究,結合天線

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)化設計方法,還將天線應用到電信機柜管理系統(tǒng)中,利用HFSS對設計出的天線進行仿真,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