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RFID技术研究

2020-11-22阅读(907)

RFID技术研究

论文摘要

计算机,半导体,微电子与射频技术的发展催生和催熟了无线射频识别RFID技术,政府的支持与标准的解限使其从军用扩展到民用,从封闭系统向开放式系统快速发展。RFID以便于跟踪识别管理的特点渗入各个领域并产生重要影响,成为国内外共同的重要研究开发领域。 本文介绍的内容分两大部分:设计实现了应用在封闭系统内的125KHz只读型低频RFID阅读器,基于EM4095,AT89S52及自行设计的集成天线,准确可靠地读取并正确显示同频率的应答卡信息,实现非接触管理类系统的核心功能。最远距离可达17cm,可灵活定制,克服国内市场同类产品成本高,作用距离短,无法定制,独立研发少的缺点,提供一种高性价比的解决方案。同时介绍了在低频的基础上开展的900MHzUHF频段的RFID应答器的研究与设计工作,在UHF频段,国内同类产品几乎空白,相关理论少,现有的多是购置国外芯片外挂天线,成本高,技术含量少,独立的系统性产品更少,不利于以后国内RFID的应用推广。重点研究了UHF应答器的设计理论,完成模拟前端整流模块的开发（1V@-10dBm）,并在基于SpartanⅡ100E的EITS平台上用FPGA实现逻辑部分的存储发送功能。 具体来说,本文简要介绍了射频识别系统的基本概念,阐述了系统的工作原理及理论基础,之后针对低频器阅读器的应用特点给出了使用ORCAD工具进行低频阅读器电路原理图设计及PCB版图设计的过程及注意重点。在此基础上给出使用汇编语言针对AT89S52芯片进行编程的系统功能的软件实现过程及要点并给出了硬件电路的优化改进版本。接着介绍了UHF频段应答器设计的概要,具体阐述了整流模块RF-DC的实现,采用了Agilent的肖特基二极管HSMS2855,利用ADS中进行仿真设计并结合Vector Network Analyzer进行实测与调整改进,专门讨论整流电路的不同结构下的各种实验结果与设计方法。其中二极管的等效阻抗随着输入功率的变化而动态改变,以及负载大小影响着整流电路效率这二个特性对实际操作有极大影响。最后给出了逻辑部分的存储发送功能的FPGA实现。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 第1章 绪论
  • 1.1 前言
  • 1.1.1 特点及历史
  • 1.1.2 组成
  • 1.1.3 技术标准
  • 1.1.4 研究现状及发展趋势
  • 1.2 主要工作及章节提要
  • 第2章 RFID系统概要与理论基础
  • 2.1 系统基本特征
  • 2.2 能量供应及耦合方式
  • 2.3 数据传输与调制
  • 2.4 编码原理
  • 本章小结
  • 第3章 低频RFID阅读器设计
  • 3.1 系统整体规划
  • 3.2 器件选型
  • 3.2.1 收发模拟芯片
  • 3.2.2 单片机芯片
  • 3.3 硬件电路设计
  • 3.4 硬件电路的焊接与调试
  • 3.5 硬件PCB制作及调试
  • 3.6 系统软件设计实现
  • 3.6.1 设计思想
  • 3.6.2 软件设计流程
  • 3.7 系统测试及功能实现
  • 本章小结
  • 第4章 UHF超高频应答器模块设计
  • 4.1 系统概要与规划
  • 4.2 整流天线模块
  • 4.2.1 基本原理
  • 4.2.2 构成
  • 4.3 射频整流模块设计
  • 4.3.1 二极管的选型
  • 4.3.2 二极管测量
  • 4.3.3 二极管整流电路设计
  • 4.4 逻辑数据存储发送模块
  • 本章小结
  • 结束语
  • 致谢
  • 参考文献

    • 相关论文文献

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