论文摘要
射频识别(Radio Frequency Identification,RFID)技术,是利用无线电波来进行通信的一种自动识别技术。其基本原理是通过读头和黏附在物体上的标签之间的电磁耦合或电感耦合来进行数据通信,以达到对标签物品的自动识别。作为一项先进的自动识别技术,RFID具有存储量大、可读写、穿透力强、识别距离远、识别速度快、使用寿命长、环境适应性好等特点。本文重点研究了RFID读写器天线。RFID读写器天线需要具备宽频带、圆极化的特性。微带天线由于具有剖面薄、体积小、重量轻、增益高、使用寿命长等优点,被广泛应用在射频识别系统中。因此本文研究的主要内容是设计一种工作在超高频的宽频带、圆极化微带天线。本文在查阅国内外相关文献资料的基础上,设计了一种新型的超高频RFID读写器天线,在设计中采用了矩形微带贴片切角和电容耦合馈电技术,满足了无线射频识别系统对读写器天线性能的要求;同时采用了双同轴线馈电方式,与单馈电方式相比,天线的轴比得到了有效的改善。本文还设计了一种应用于超高频RFID系统下的矩形片状对称振子标签天线,采用降低对称振子的长细比以及附加金属反射板的方法,增加了标签天线的带宽和增益。另外,由于读写器天线为双馈电方式,本文还对3dB Wilkinson功分器进行了设计。文章首先对射频识别技术以及RFID天线进行了简单介绍。接着,介绍了微带天线的基本理论,包括微带天线的辐射机理、微带天线的分析方法、一点馈电矩形圆极化微带天线理论以及展宽微带天线带宽的主要方法,并详细介绍了本文所采用的电容耦合馈电技术。然后,对设计的读写器天线和标签天线以及3dBWilkinson功分器进行了仿真及优化,得到了最佳设计参数。最后,对设计的读写器天线和功分器进行了加工及测试,并与仿真结果进行了比较。测试结果与仿真结果具有较好的一致性,设计的RFID天线能够满足RFID系统的要求。