标签密集环境下的RFID系统互耦效应研究
发布时间：2021-03-29 21:53
随着物联网（IoT）的日益成熟,作为其核心技术之一的射频识别（RFID）技术更多地应用于经济社会发展各个领域,但是由于RFID系统应用环境越来越复杂,其布放更加趋于密集化。密集标签间的相互耦合会对RFID系统产生诸多互耦效应,如导致系统识别率降低、工作频率偏移,标签天线增益降低、标签激活阈值增加等。研究上述问题,这对于密集环境下的RFID系统性能研究、标签及阅读器的设计、密集标签的布放等具有重要的指导意义。首先,文章从麦克斯韦方程出发简要地介绍了RFID天线领域的基本电磁场理论,并从理论上详细分析了RFID系统中电小环尺寸天线和电大环尺寸天线的天线电磁场区划分。针对RFID系统现有成熟的工作模式,简要地介绍了电感耦合式和电磁反向散射耦合式RFID系统的工作原理。其次,基于HF RFID系统,分析了13.56MHz天线线圈周围的电磁场衰落情况,并给出了相邻两个标签之间的电磁场分布情况。提出了密集标签系统电感耦合矩阵,提取电感耦合矩阵的特征值代入汤姆逊公式预估系统频率。实验结果表明,该方法预估精确性较全耦合法、叠加法更高。再次,基于变压器模型,从无线电能传输的角度推导了UHF RFID近场...
【文章来源】：合肥工业大学安徽省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
密集标签应用情景Fig1.1Denselabelapplicationscenario
射功率、功率传输系数以及系统效率、前后向链路等性能也会同应用情景下，RFID 系统对标签互耦效应容错值也是不同的 系统的整体性做一个分类研究。文章篇幅，本文主要就 HF RFID、UHF RFID 近场及 UHF RFID应的标签，对其建模进行电磁耦合仿真分析并进行实验测试，统的性能研究提供理论支撑和研究指导。RFID 系统概述的无源 RFID 系统由主机（含有应用软件）、RFID 读写器（含（含有天线或线圈等耦合元件以及芯片）构成[3]，如图 1.2 行有应用软件和中间件，用于将接收到的数据转换为表示射品的相关信息；RFID 读写器有一个或多个天线，通过各种接取到的信息传输给主机进行处理；RFID 标签内部镶嵌有一一识别码的芯片，且连接一个小天线，可以用来接收和响应来。
图 2.1 电磁波的传播Fig 2.1 Electromagnetic wave propagationes Clerk Maxwell 通过麦克斯韦方程组完整描述了电动力学定律磁场，变化的磁场产生磁场；而连续交变的电场产生连续交变的磁场产生连续交变的电场，即随时间变化的电场和磁场之间关系，在空间中产生一系列电、磁场效应。RFID 系统的电磁耦遵循 Maxwell 方程组相关电磁理论。磁波频谱格的来说，电磁波是能量存在的一种形式，凡是能量高于绝5℃）都会释放出电磁波[2]，而且温度越高，释放出的电磁波波长 统中涉及到的常用波段，如表 2.1 所示。表 2.1 电磁波频谱与波段划分Table 2.1 Electromagnetic wave spectrum and band division
【参考文献】：
期刊论文
[1]绝缘子温湿度在线监测技术研究[J]. 苏圆圆,何怡刚,邓芳明,李兵,汪涛,童晋. 电子测量与仪器学报. 2016(07)
[2]超高频射频识别小间隔双标签天线增益特性研究[J]. 彭章友,任秀方,孟春阳,李帅. 电子与信息学报. 2015(07)
[3]UHF RFID密集标签互耦效应的频移特性研究[J]. 彭章友,任秀方,孟春阳,李帅,陈文涛. 电子测量技术. 2015(06)
[4]密集布放环境下的标签互阻设计方法[J]. 彭章友,孟春阳,任秀方,李帅. 电子与信息学报. 2015(06)
[5]密集布放环境下RFID标签受限链路[J]. 肖芳鑫,张雪凡,李帅,彭章友,翟旭平,任秀芳,孟春阳. 上海大学学报(自然科学版). 2014(05)
[6]基于磁耦合共振的无线能量传输特性分析[J]. 李炜昕,张合. 南京理工大学学报. 2014(01)
[7]高频RFID重叠标签载波变频读写器设计[J]. 徐计荣,钱松荣. 计算机工程. 2014(02)
[8]标签密集环境下天线互偶效应研究[J]. 佐磊,何怡刚,李兵,朱彦卿,方葛丰. 物理学报. 2013(04)
[9]无源标签反向散射调制性能的分析和测试[J]. 李兵,何怡刚,侯周国,佘开,佐磊. 物理学报. 2011(08)
[10]无源射频识别系统中的雷达截面分析与计算[J]. 唐志军,何怡刚. 物理学报. 2009(07)
博士论文
[1]无源超高频射频识别系统性能的分析与评估[D]. 佐磊.湖南大学 2013
[2]基于RFID的AGV定位与导引研究[D]. 卢少平.山东大学 2011
硕士论文
[1]标签密集环境下RFID系统特性研究[D]. 肖芳鑫.上海大学 2014
[2]射频识别（RFID）标签防碰撞算法[D]. 丁俊.中国科学技术大学 2010
本文编号：3108261
【文章来源】：合肥工业大学安徽省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
密集标签应用情景Fig1.1Denselabelapplicationscenario
射功率、功率传输系数以及系统效率、前后向链路等性能也会同应用情景下，RFID 系统对标签互耦效应容错值也是不同的 系统的整体性做一个分类研究。文章篇幅，本文主要就 HF RFID、UHF RFID 近场及 UHF RFID应的标签，对其建模进行电磁耦合仿真分析并进行实验测试，统的性能研究提供理论支撑和研究指导。RFID 系统概述的无源 RFID 系统由主机（含有应用软件）、RFID 读写器（含（含有天线或线圈等耦合元件以及芯片）构成[3]，如图 1.2 行有应用软件和中间件，用于将接收到的数据转换为表示射品的相关信息；RFID 读写器有一个或多个天线，通过各种接取到的信息传输给主机进行处理；RFID 标签内部镶嵌有一一识别码的芯片，且连接一个小天线，可以用来接收和响应来。
图 2.1 电磁波的传播Fig 2.1 Electromagnetic wave propagationes Clerk Maxwell 通过麦克斯韦方程组完整描述了电动力学定律磁场，变化的磁场产生磁场；而连续交变的电场产生连续交变的磁场产生连续交变的电场，即随时间变化的电场和磁场之间关系，在空间中产生一系列电、磁场效应。RFID 系统的电磁耦遵循 Maxwell 方程组相关电磁理论。磁波频谱格的来说，电磁波是能量存在的一种形式，凡是能量高于绝5℃）都会释放出电磁波[2]，而且温度越高，释放出的电磁波波长 统中涉及到的常用波段，如表 2.1 所示。表 2.1 电磁波频谱与波段划分Table 2.1 Electromagnetic wave spectrum and band division
【参考文献】：
期刊论文
[1]绝缘子温湿度在线监测技术研究[J]. 苏圆圆,何怡刚,邓芳明,李兵,汪涛,童晋. 电子测量与仪器学报. 2016(07)
[2]超高频射频识别小间隔双标签天线增益特性研究[J]. 彭章友,任秀方,孟春阳,李帅. 电子与信息学报. 2015(07)
[3]UHF RFID密集标签互耦效应的频移特性研究[J]. 彭章友,任秀方,孟春阳,李帅,陈文涛. 电子测量技术. 2015(06)
[4]密集布放环境下的标签互阻设计方法[J]. 彭章友,孟春阳,任秀方,李帅. 电子与信息学报. 2015(06)
[5]密集布放环境下RFID标签受限链路[J]. 肖芳鑫,张雪凡,李帅,彭章友,翟旭平,任秀芳,孟春阳. 上海大学学报(自然科学版). 2014(05)
[6]基于磁耦合共振的无线能量传输特性分析[J]. 李炜昕,张合. 南京理工大学学报. 2014(01)
[7]高频RFID重叠标签载波变频读写器设计[J]. 徐计荣,钱松荣. 计算机工程. 2014(02)
[8]标签密集环境下天线互偶效应研究[J]. 佐磊,何怡刚,李兵,朱彦卿,方葛丰. 物理学报. 2013(04)
[9]无源标签反向散射调制性能的分析和测试[J]. 李兵,何怡刚,侯周国,佘开,佐磊. 物理学报. 2011(08)
[10]无源射频识别系统中的雷达截面分析与计算[J]. 唐志军,何怡刚. 物理学报. 2009(07)
博士论文
[1]无源超高频射频识别系统性能的分析与评估[D]. 佐磊.湖南大学 2013
[2]基于RFID的AGV定位与导引研究[D]. 卢少平.山东大学 2011
硕士论文
[1]标签密集环境下RFID系统特性研究[D]. 肖芳鑫.上海大学 2014
[2]射频识别（RFID）标签防碰撞算法[D]. 丁俊.中国科学技术大学 2010
本文编号：3108261
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/shengwushengchang/3108261.html
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