用于UHF频段RFID系统的天线设计开题报告

 2021-08-14 02:08

1. 研究目的与意义(文献综述)

rfid是射频识别技术的英文radiofrequencyidentification的缩写。它是一种直接继承了雷达的概念,并由此发展起来的具有革命性的自动识别技术。其基本原理是利用射频信号和空间耦合(电感或电磁耦合)传输特性,实现对被识别物体的自动识别。

射频识别技术是二十世纪90年代兴起的一种自动识别技术,该技术在世界范围内正被广泛的应用,而在我国起步较晚,与先进国家相比存在一定的差距。研究和发展射频识别技术及其应用刻不容缓,任务紧迫。目前,我国射频识别技术及其应用还处于发展阶段,存在技术水平不高,标准规范不完整等诸多问题。同时,我国射频识别技术又拥有广阔的发展前景和巨大的市场潜力。相对于条码技术而言,射频识别技术的发展和应用的推广将是我国自动识别行业的一场革命。

与条形码相比,rfid具有以下优势,rfid读写器可以同时读取多个rfid电子标签,而且可以写入和存储数据。rfid标签的发展趋势是小型化和多样化,以适应不同的产品的需要。标签的使用寿命长,也可以在恶劣的环境下正常工作,可以重复使用,修改和删除标签内的数据,随时更新信息,数据存储量大,安全性高。

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2. 研究的基本内容与方案

rfid系统天线包括两部分,读写器天线以及电子标签天线两种。在众多可适用于用于uhf的rfid系统读写器的天线中微带贴片天线因其结构简单、便于加工制作而被更多的研究和应用,也就是在带有接地板的介质基板上加入贴片,再使用微带线等方式对天线进行馈电,在贴片与接地板之间产生电磁耦合感应,向空间辐射电磁波。此外rfid系统的读写器天线一般需要满足圆极化的性能,这样能够避免因为标签设置位置随意而产生的极化失配问题,另外还需要较宽的频带以覆盖工作频段。

对于电子标签天线的设计,他的阻抗应该与电子标签芯片的阻抗实现共轭匹配,由能量传输理论可知,匹配状态下,电子标签天线得到的能量可以最大限度的提供给标签芯片来工作,而且标签芯片改变自身雷达散射截面表达信息才更为准确,使整个系统处于良好的运行状态。

我基于rfid系统对天线的要求,准备设计出一种适用于uhf频段上的rfid读写器天线。该天线采用背馈馈电方法,首先选择出合适的介质基片,然后确定介质基片的厚度和宽度,最后再计算出贴片单元长度。利用电磁仿真软件hfss分析天线性能,仿真,优化,并与设计要求进行对比,最终设计出一款用于uhf频段的rfid系统天线。

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3. 研究计划与安排

第1-3周:查阅相关文献资料,明确研究内容,了解研究所需理论知识及软件使用。确定方案,完成开题报告。

第4-9周:原理及设计方案调研、天线设计与仿真。

第10-13周:天线的分析与优化。

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4. 参考文献(12篇以上)

[1]马雪丽.基于物联网应用的rfid标签天线研究与设计[d].北京邮电大学2014

[2]陈华君,林凡,郭东辉等.rfid技术原理及其射频天线设计[j].厦门大学学报,2005,6(44):312-315.

[3]陈邦媛编著.射频通信电路[m].科学出版社,2002.

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