超高頻RFID近場系統(tǒng)的研究設(shè)計.pdf

1、隨著互聯(lián)網(wǎng)和通信技術(shù)的日益成熟，物聯(lián)網(wǎng)（IoT）這個新興概念越來越多的被人所提及，而作為物聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)的無線射頻識別技術(shù)（RFID）也被廣泛的應(yīng)用于物流、制造、公共安全等領(lǐng)域中。一直以來，RFID技術(shù)的應(yīng)用方向分為超高頻的托盤級識別和高頻/低頻的物品級識別，在同一頻段同時實現(xiàn)托盤級識別和物品級識別一直備受關(guān)注，超高頻近場系統(tǒng)被認(rèn)為是解決這一難題的主要方案。
　　天線是RFID系統(tǒng)中的一個重要組成部分，直接影響著整個系統(tǒng)的工作性能。

2、本項目的近場系統(tǒng)工作在天線的感應(yīng)場區(qū)，采用電感耦合的工作方式，以環(huán)天線理論和半波偶極子天線理論為基礎(chǔ)，分別對近場系統(tǒng)的標(biāo)簽天線和讀寫器天線展開研究：
　?。?）通過分析超高頻近場標(biāo)簽天線電路模型，提出偶極子天線加載電小環(huán)天線的天線結(jié)構(gòu)。但由于尺寸的限制，單個偶極子臂有效長度不足以達(dá)到諧振頻率所對應(yīng)的四分之一波長，故無法保證天線工作頻率達(dá)到設(shè)計要求；而且近場標(biāo)簽要有較強(qiáng)的環(huán)境適應(yīng)能力需要有塊狀結(jié)構(gòu)形成大電容以增強(qiáng)儲存能量的能力。因此

3、，提出一種特殊結(jié)構(gòu)電小環(huán)集成圓弧形偶極子臂的天線結(jié)構(gòu)，并用HFSS進(jìn)行建模仿真，優(yōu)化設(shè)計后得到最優(yōu)結(jié)構(gòu)和尺寸，最終仿真結(jié)果顯示天線中心頻率為910MHz，與芯片阻抗匹配，電壓駐波比小于1.5。
　?。?）以讀寫器天線近場區(qū)域能夠產(chǎn)生均勻的電磁場分布為設(shè)計核心，提出反向電流對加載開口諧振環(huán)的天線結(jié)構(gòu)：用偶極子臂構(gòu)建反向電流對，用電小環(huán)天線構(gòu)建開口諧振環(huán)，并用HFSS進(jìn)行建模仿真，優(yōu)化設(shè)計后得到最優(yōu)結(jié)構(gòu)和尺寸，仿真結(jié)果顯示讀寫器近場區(qū)