UHF频段射频识别系统读写器天线设计

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RFID(Radio Frequency Identification Technology)即射频识别技术,它是一项非接触式的自动识别技术。这项技术自20世纪90年代以来,对人类社会产生了极大的影响,尤其在物流、门禁、交通运输控制管理等领域中起到了举足轻重的作用。研究此项技术,对于推动我国经济发展,改善人们生活水平,有着极大的意义。   射频识别系统的主体部分是由阅读器和卡片组成。阅读器通过天线发射无线电控制信号,卡片接收到无线信号后,根据具体的控制信号,自动返回其自身存储的相关数据,从而完成一次通信过程。在此过程中,阅读器和卡片的天线起到了空中接口的作用,尤其是阅读器天线不但传递着信息而且还负责能量的传送。所以阅读器天线的性能,对于RFID系统来说至关重要。这也就是本文的研究意义所在。   随着RFID系统的广泛应用,单极化阅读器天线已经不能满足日益膨胀的需求,双极化或圆极化,甚至双圆极化天线的研究变得迫在眉睫。由于微带贴片天线具有剖面低、重量轻、成本低、便于微波集成、易实现多功能(双频、双极化、圆极化)等优点,近年来,无论是在军事还是民用上,都受到极大的重视和广泛的应用。   本文就是利用微带贴片天线,设计了两款双端口双圆极化微带天线——正交双馈双圆极化微带天线和新型缝隙耦合双圆极化微带天线。正交双馈双圆极化天线两端口的回波损耗在-18db的带宽达到了100MHz以上,两端口间的隔离度在915MHz处约为-17db,圆极化3db轴比AR带宽达到了65MHz;天线增益在915MHz附近达到了约5.5db以上。   而新型缝隙耦合双圆极化微带天线两端口的回波损耗在-10db的带宽超过了62MHz,两端口间的隔离度在915MHz处达到约-40db,3db轴比带宽约有100MHz,天线在谐振点附近的增益约为6db。其中,对新型缝隙耦合双圆极化微带天线做了实物并进行了实际测量。测量结果和仿真效果基本吻合,达到了实用要求,实现了收发双工通信。
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