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RFID读写器及天线研究

徐志枢  
【摘要】: 作为一种非接触式的自动识别技术,射频识别(RFID)技术利用射频信号通过空间偶合(交变磁场或电磁场)实现无接触信息传递并通过所传递的信息达到识别的目的。同其它识别技术相比,射频识别技术具有很多优点,使得研究和发展RFID技术具有理论和现实的双重意义。 本文从无线系统入手,详细介绍了RFID系统以及其发展应用前景,并由此引入RFID系统中的一大关键技术——RFID天线技术。文中首先给出了一款普通2.45GHz RFID系统的单极读写器天线的设计方法;接着,基于微带天线的研究,设计出一款能够同时工作在900MHz和2.4GHz附近的缝隙加载双频微带读写器天线。并且,利用Ansoft公司的电磁仿真软件HFSS对所设计的双频天线结构进行了仿真、优化,对影响天线性能的关键尺寸进行了总结,得到天线最优尺寸,并最终加工制作出一款实用的读写器天线。最后,根据天线测量所得的结果与仿真结果进行对比以验证仿真软件的准确性。 同时,本文设计制作了一款基于有源标签的主动式RFID系统的读写器模块。该读写器工作在2.45GHz的微波频段。文中采用nRF2401射频处理芯片以及msp430系列单片机制作出读写器的射频部分,而采用SP3223芯片作为读写器基带部分的主要芯片,以实现读写器与计算机RS232串口之间的通信。 此外,论文中还涉及到天线基础参数的介绍,以及天线性能测试方法及步骤的说明。 论文来自科技部863重大项目“RFID标签天线设计技术的研究”的支持。


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