面向金属环境高可靠读取的RFID读写器天线设计
发布时间：2020-09-15 17:43
物联网是继计算机和互联网之后世界信息产业发展的第三次浪潮,射频识别(RFID,Radio Frequency Identification)是物联网的核心技术之一。RFID读写器天线直接影响着系统的读写范围、距离和稳定性。本文主要针对复杂金属环境下的远场和近场RFID读写器天线展开研究,主要的研究内容和创新点如下:提出一款基于4个平面倒F天线单元和射频开关轮询馈电结构的多极化波束扫描天线。在45×90×90 cm3的金属柜中,该天线实现了远近场标签和抗金属标签的100%读取。提出加载接地金属壁的宽波束弯折偶极子结构,通过威尔金森功分器馈电两款正交放置的弯折偶极子结构实现圆极化宽波束性能。本设计的天线带宽覆盖中国、欧洲和美国的UHF频段,在842和915 MHz的增益分别为3.78和4.78 dBi,整个频段内xoz和yoz平面波束宽度均大于106度。提出一款双微带线加载(DMLL,Dual Microstrip Line Loaded)环单元并分析其等效电路,该环单元磁场均匀、结构简单、适用于读写区域可配置阵列。本文基于DMLL环单元实现了 1×8、2×3和1×4环阵列天线。其中,1×8阵列的阻抗带宽为70 MHz,读取面积为570× 150 mm2,近场标签、远近场标签和抗金属标签的读取距离分别为22、43和45 mm;2×3阵列阻抗带宽为15 MHz,实现了270×240 mm2的读取面积,三种标签的读取距离分别为23、43和40 mm;1×4阵列阻抗带宽为13 MHz,实现了400×170 mm2的读取面积。
【学位单位】：北京邮电大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：TP391.44;TN820
【部分图文】：
上都是隔离金属环境对天线本身的影响。２０１２年，Ｎ．邋Ｒｉｍｂａｕｌｔ等学者在螺旋天线下方逡逑增加金属腔使得天线获得了一个高的增益，并且使天线能够稳定的工作在金属环境中逡逑［３３］，如图１－１邋（ａ）。２０１９年，文舸一教授及其团队在文献［１２］中实现了一款能够应用于逡逑３逡逑
逦（ｂ）逦（ｃ）逡逑图１－２远场（ａ）波束扫描天线［２３］邋（ｂ）分布式天线［２７］邋（ｃ）宽波束天线［２９］逡逑ｉｊＣＴａｊｉ邋ｉｌＭＫ：逡逑ｉｆｅｄ！丨疆邋ｉ邋ｉＢＩｉ逡逑ｖ．逦ｙ逦上、逦逦逦ｙ邋ｖ逦ｙ逡逑Ｔａ）逦（ｂ）逦（ｃ）逡逑图１－３远场（ａ）高增益天线［３３］邋（ｂ）圆极化天线［３６］邋（ｃ）多极化天线［３７］逡逑针对第二种需求，解决方法主要有波束扫描、分布式、宽波束、高X椧婧驮玻嗉义咸煜呱杓啤＃玻埃保衬辏模剩澹耍椋淼妊д咴谖南祝郏玻常葜惺迪至艘豢畈ㄊ杼煜呃聪占溴义现械亩列疵で缤迹保插澹ǎ幔＃玻埃保改辏钚闫冀淌谕哦釉谖南祝郏玻担葜胁捎冒吞乩站卣箦义咸岢隽艘豢疃ㄊ杼煜摺Ｑд撸兀澹祝幔睿绲热耍玻埃保澳晏岢隽擞τ糜谥悄芑跫艿姆皱义喜际教煜撸郏玻叮荩樱澹樱幔猓澹螅幔畹热嗽冢玻埃埃鼓晏岢隽艘恢质视糜诟丛映【暗奈薅寥】斩吹姆皱义喜际教煜呦低常郏玻罚荩缤迹保插澹ǎ猓＃玻埃保材辏校澹祝幔睿绲妊д咴谖南祝郏玻福葜惺迪至艘豢钍叔义嫌糜诜植际教煜呦低车母咴鲆嬖布列雌魈煜卟⒔溆τ糜诜植际较低辰辛瞬馐浴ｅ义夏壳胺植际教煜呦低成杓苹共怀墒欤蛭植际教煜呤沟枚列雌餍枰嗟氖涑龆丝冢义咸煜叩ピ涞鸟詈弦不嵊跋煜低车亩寥⌒Ч＃龋澹樱铮畹妊д咴冢玻埃保材晏岢隽艘豢羁礤义喜ㄊ煜撸┱沽颂煜叩亩寥】占洌郏玻梗荩缤迹保插澹ǎ悖＃玻埃保改辏希希眨粒冢冢粒危傻妊д咤义鲜迪至擞τ糜谖⒉ㄆ刀危遥疲桑南低车母咴鲆嬲罅刑煜撸
本文编号：2819271
【学位单位】：北京邮电大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：TP391.44;TN820
【部分图文】：
上都是隔离金属环境对天线本身的影响。２０１２年，Ｎ．邋Ｒｉｍｂａｕｌｔ等学者在螺旋天线下方逡逑增加金属腔使得天线获得了一个高的增益，并且使天线能够稳定的工作在金属环境中逡逑［３３］，如图１－１邋（ａ）。２０１９年，文舸一教授及其团队在文献［１２］中实现了一款能够应用于逡逑３逡逑
逦（ｂ）逦（ｃ）逡逑图１－２远场（ａ）波束扫描天线［２３］邋（ｂ）分布式天线［２７］邋（ｃ）宽波束天线［２９］逡逑ｉｊＣＴａｊｉ邋ｉｌＭＫ：逡逑ｉｆｅｄ！丨疆邋ｉ邋ｉＢＩｉ逡逑ｖ．逦ｙ逦上、逦逦逦ｙ邋ｖ逦ｙ逡逑Ｔａ）逦（ｂ）逦（ｃ）逡逑图１－３远场（ａ）高增益天线［３３］邋（ｂ）圆极化天线［３６］邋（ｃ）多极化天线［３７］逡逑针对第二种需求，解决方法主要有波束扫描、分布式、宽波束、高X椧婧驮玻嗉义咸煜呱杓啤＃玻埃保衬辏模剩澹耍椋淼妊д咴谖南祝郏玻常葜惺迪至艘豢畈ㄊ杼煜呃聪占溴义现械亩列疵で缤迹保插澹ǎ幔＃玻埃保改辏钚闫冀淌谕哦釉谖南祝郏玻担葜胁捎冒吞乩站卣箦义咸岢隽艘豢疃ㄊ杼煜摺Ｑд撸兀澹祝幔睿绲热耍玻埃保澳晏岢隽擞τ糜谥悄芑跫艿姆皱义喜际教煜撸郏玻叮荩樱澹樱幔猓澹螅幔畹热嗽冢玻埃埃鼓晏岢隽艘恢质视糜诟丛映【暗奈薅寥】斩吹姆皱义喜际教煜呦低常郏玻罚荩缤迹保插澹ǎ猓＃玻埃保材辏校澹祝幔睿绲妊д咴谖南祝郏玻福葜惺迪至艘豢钍叔义嫌糜诜植际教煜呦低车母咴鲆嬖布列雌魈煜卟⒔溆τ糜诜植际较低辰辛瞬馐浴ｅ义夏壳胺植际教煜呦低成杓苹共怀墒欤蛭植际教煜呤沟枚列雌餍枰嗟氖涑龆丝冢义咸煜叩ピ涞鸟詈弦不嵊跋煜低车亩寥⌒Ч＃龋澹樱铮畹妊д咴冢玻埃保材晏岢隽艘豢羁礤义喜ㄊ煜撸┱沽颂煜叩亩寥】占洌郏玻梗荩缤迹保插澹ǎ悖＃玻埃保改辏希希眨粒冢冢粒危傻妊д咤义鲜迪至擞τ糜谖⒉ㄆ刀危遥疲桑南低车母咴鲆嬲罅刑煜撸
本文编号：2819271
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