近场扫描RFID读写器天线设计与应用

发布时间：2024-02-27 05:10

　　随着射频技术的兴起,具有近场电场场强均匀的RFID读写器天线受到较多关注,但针对读卡区域较大的情况,RFID功耗往往较高。本文则采用近场电场可扫描的阵列天线来实现读卡区域标签分区感应,从而有效节省RFID系统功耗。具体而言,通过PIN二极管来设计应用于读写器阵列天线的可重构馈电网络,比较了阵列天线在同幅同相馈电条件下和扫描状态下的功耗对比;同时,比较了线极化阵列天线与圆极化阵列天线在近场扫描状态下与同幅同相条件下单位读卡区域节约的功耗对比。本文具体研究的内容包括几个方面:1、为了对可重构馈电网络进行精准建模,设计了一款PIN二极管参数测量夹具和对应的TRL校准套件,并通过PIN二极管的等效电路建模,提取了对应的电路参数。对基于PIN管设计的开关网络进行全波HFSS仿真、ADS仿真和实物测试,结果吻合,验证了PIN管电路参数的正确性。2、设计了由可重构馈电网络控制的圆极化双层贴片近场扫描RFID读写器阵列天线,以及由等幅同相馈电网络控制的圆极化RFID读写器阵列天线,分别比较了二者在不同单元数量条件下的功耗。仿真结果和实测结果表明,当扫描区域增加或者天线单元数增加时,近场扫描阵列天线相比...

【文章页数】：73 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究目的与意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 本文研究内容
第二章 基础理论
    2.1 天线场区划分
    2.2 微带天线理论
    2.3 圆极化天线理论
        2.3.1 波的极化
        2.3.2 圆极化微带天线原理
    2.4 TRL校准原理
        2.4.1 测量系统框图及系统误差模型
        2.4.2 “T”、“L”标准计算
        2.4.3 “R”标准计算
    2.5 本章小结
第三章 PIN二极管参数提取
    3.1 TRL校准件设计要求
    3.2 TRL校准件具体参数
    3.3 PIN二极管电路建模
    3.4 三端口可重构馈电网络
    3.5 馈电网络开关特性仿真与测试
    3.6 本章小结
第四章 近场扫描阵列读卡器天线设计
    4.1 天线单元设计
    4.2 二单元阵列天线功耗对比
    4.3 四单元阵列天线功耗对比
    4.4 六单元阵列天线功耗对比
    4.5 本章小结
第五章 线与圆极化阵列天线近场扫描节约功耗对比设计
    5.1 天线单元设计
        5.1.1 线极化微带贴片单元设计
        5.1.2 圆极化微带贴片单元设计
    5.2 二单元等幅同相和近场扫描阵列天线功耗对比
        5.2.1 线极化二单元等幅同相和近场扫描阵列天线设计
        5.2.2 圆极化二单元等幅同相和近场扫描阵列天线设计
    5.3 四单元等幅同相和近场扫描阵列天线功耗对比
        5.3.1 线极化四单元等幅同相和近场扫描阵列天线设计
        5.3.2 圆极化四单元等幅同相和近场扫描阵列天线设计
    5.4 六单元等幅同相和近场扫描阵列天线功耗对比
        5.4.1 线极化六单元等幅同相和近场扫描阵列天线设计
        5.4.2 圆极化六单元等幅同相和近场扫描阵列天线设计
    5.5 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 本文主要工作
    6.2 未来工作展望
致谢
参考文献
作者简介及论文发表情况



本文编号：3912418