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RFID系统天线辐射场的分析与研究

于利亚  
【摘要】:随着RFID技术的发展,读写器天线和标签之间的辐射场将会成为新的研究热点。RFID应用中的很多现象和问题都和辐射场有关,但是目前对于RFID系统天线辐射场的研究还不多。本文正是把电磁场理论和RFID技术结合,为RFID系统天线辐射场的研究和应用做了一些探索性的工作。 本文通过理论分析、建模仿真、实际测量等研究方法,做了下面的工作: 1.全面而系统地阅读了关于天线和电磁场理论的书籍文献,并与射频识别(RFID)技术结合,初步汇集了分析天线和辐射场所需的理论基础。 2.由于介质是影响天线性能和电磁波传播的重要因素,本文在原有方法的基础上,提出了一种新的测量介质介电常数的方法。实验证明这种方法测量得到的结果误差在允许的范围内。 3.引入了ISO18046标准中的三个理想模型:全微波暗室、有传导地面的微波暗室和开放空间。然后在三种理想模型的基础上建立了半开放空间:走廊模型。引入了一种有效的分析方法:射线跟踪法并解释了该方法的原理,给出了计算公式。 4.将天线和辐射场的理论应用于实际案例:RFID不停车收费系统中邻道干扰问题。提出三种解决方案:时分、频分、空分。对时分做了简单介绍;对频分从场分布的角度分析了跳频的作用;关于空分,在一个四单元天线的基础上,设计了波瓣宽度很窄的微带天线阵,在HFSS中仿真了两者的方向图,结果证明波瓣宽度变窄了很多,方向系数和增益明显提高。实测结果可读范围长20米,宽4米。


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