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文檔簡(jiǎn)介
1、射頻識(shí)別(RFID,RadioFrequencyIdentification)技術(shù)是利用無(wú)線(xiàn)射頻方式進(jìn)行非接觸雙向通信,從而達(dá)到自動(dòng)識(shí)別目標(biāo)對(duì)象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)的技術(shù)。閱讀器天線(xiàn)是RFID系統(tǒng)中的關(guān)鍵部分,因此對(duì)它的研究與設(shè)計(jì)至關(guān)重要。
現(xiàn)階段,傳統(tǒng)的UHF(超高頻)頻段RFID系統(tǒng)閱讀器通常采用單個(gè)微帶天線(xiàn),其主要存在以下缺點(diǎn):1.識(shí)別距離和區(qū)域有限;2.容易丟失標(biāo)簽;3.識(shí)別時(shí)間長(zhǎng);4.定位誤差大。
針對(duì)上
2、述缺點(diǎn),通過(guò)閱讀國(guó)內(nèi)外大量文獻(xiàn),本文創(chuàng)新地提出在UHFRFID閱讀器天線(xiàn)中引入Butler矩陣和陣列天線(xiàn)。設(shè)計(jì)了微帶型四單元Butler矩陣,實(shí)現(xiàn)了閱讀器天線(xiàn)四波束切換,從而擴(kuò)大了閱讀器的識(shí)別范圍;在微帶型四單元Butler矩陣的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)了1×4均勻微帶直線(xiàn)陣列天線(xiàn),提高了天線(xiàn)主瓣的增益,從而增加了閱讀器的識(shí)別距離,縮短了識(shí)別時(shí)間,提高了定位精度。
本文通過(guò)理論分析、建模仿真等研究方法,主要做了以下的工作:
3、 針對(duì)Butler矩陣的研究與設(shè)計(jì)分為三個(gè)步驟:1.分析微帶傳輸線(xiàn)的基本結(jié)構(gòu)和工作原理,設(shè)計(jì)適合Butler矩陣的微帶線(xiàn)結(jié)構(gòu);2.分析Butler矩陣中主要單元的設(shè)計(jì)原理,仿真、設(shè)計(jì)出微帶型3dB定向耦合器和0dB交叉耦合器,制作實(shí)物;3.結(jié)合以上各個(gè)單元,仿真、設(shè)計(jì)出微帶型四單元Butler矩陣,實(shí)現(xiàn)四種相位輸出,制作實(shí)物并測(cè)試。
將陣列天線(xiàn)的研究與設(shè)計(jì)分為陣元和陣列兩個(gè)模塊。第一模塊陣元部分介紹了微帶天線(xiàn)的基本應(yīng)用、
4、原理結(jié)構(gòu),設(shè)計(jì)了采用嵌入式傳輸線(xiàn)饋電的微帶天線(xiàn)并制作了實(shí)物;第二模塊陣列部分重點(diǎn)介紹了均勻直線(xiàn)陣列的輻射原理和陣列天線(xiàn)方向圖乘積原理,通過(guò)MATLAB仿真驗(yàn)證了陣列天線(xiàn)波束成形的可行性,仿真結(jié)果表明陣列天線(xiàn)可應(yīng)用于RFID閱讀器天線(xiàn)的設(shè)計(jì)并能實(shí)現(xiàn)波束切換功能。進(jìn)一步,結(jié)合陣元建模、仿真、設(shè)計(jì)出1×4均勻直線(xiàn)陣列天線(xiàn),再配合四單元Butler矩陣,實(shí)現(xiàn)RFID閱讀器天線(xiàn)四波束切換。
針對(duì)Butler矩陣和陣列天線(xiàn)的設(shè)計(jì)及制作
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