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基于SRR结构的RFID技术研究与应用

作　者: 曹建文
导　师: 谢泽明；王华
学　校: 华南理工大学
专　业: 电子与通信工程
关键词: 射频识别开口环谐振器读写器天线无芯片射频识别标签
分类号: TP391.44
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 21次
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内容摘要

射频识别(Radio Frequency Identification,RFID)技术是利用射频信号通过空间耦合(交变磁场或电磁场)方式进行非接触双向数据通信,对目标进行识别并获取相关数据的一种技术。近年来,随着大规模集成电路、网络通信、信息安全等技术的飞速发展,RFID技术开始摆脱技术瓶颈的限制和高成本的阻碍,逐渐进入商业化应用阶段,广泛应用于工业自动化、商业自动化、交通运输控制管理等众多领域。本文以RFID系统为应用背景,以开口环谐振器(Split Ring Resonator,SRR)为主要研究对象,设计制作了用于手机等移动终端的近场耦合RFID读卡器天线以及无芯片RFID标签。本文的主要内容为:1、对近场耦合天线以及无芯RFID标签的研究意义和设计理论进行了分析。对近场耦合天线的设计原则进行了简单的介绍,对无芯片RFID标签进行了分类,指出其各自的优缺点,最后研究和探讨了SRR结构的工作原理。2、手机终端上应用RFID的实际环境对于读卡器天线提出了具体的要求,即要求天线的近场化和小型化。本文设计了一款结构尺寸非常小、近场场分布比较均匀、读卡效率较高的手机近场耦合RFID读卡器天线,并制作了实物,给出了仿真和测量结果。3、无芯片RFID标签是目前国内外RFID领域的研究热点,现有技术尚存在标签尺寸过大,频谱利用率不高和缺乏定位、传感器功能等问题。本文在开口环谐振器的基础上实现了一款平面微带结构的简单无芯片RFID标签,以4-bits标签为例分析了其可行性,实测结果和仿真分析较好的吻合。最后还分析了设计的优点和存在的不足,以及在后续的工作中可以研究的方向。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-9
第一章绪论  9-15
  1.1 研究背景  9
  1.2 RFID 技术发展概况  9-12
  1.3 本课题的意义与主要内容  12-15
    1.3.1 课题研究内容与意义  12-13
    1.3.2 论文内容与结构安排  13-15
第二章理论基础  15-30
  2.1 RFID 系统的组成与工作原理  15-16
  2.2 RFID 近场耦合天线设计理论  16-18
  2.3 无芯片RFID 标签系统  18-26
  2.4 SRR 结构的工作原理与分析  26-29
  2.5 本章小结  29-30
第三章基于SRR 结构的手机近场耦合RFID 读卡器天线  30-43
  3.1 引言  30-31
  3.2 天线结构的提出和设计优化  31-34
  3.3 近场天线的制作与性能测试  34-41
    3.3.1 实物制作与测试  34-37
    3.3.2 天线近场区场分布的测试与分析  37-41
  3.4 本章小结  41-43
第四章基于SRR 结构的无芯片RFID 标签设计  43-60
  4.1 引言  43-44
  4.2 无芯片标签系统收/发天线设计  44-46
  4.3 多谐振电路的设计与分析  46-52
  4.4 无芯片标签的测试与分析  52-59
    4.4.1 无芯片标签设计与标签ID 编码  52-56
    4.4.2 实测结果与分析  56-59
  4.5 本章小结  59-60
结论  60-62
参考文献  62-66
攻读硕士学位期间取得的研究成果  66-67
致谢  67-68
附件  68

基于SRR结构的RFID技术研究与应用

内容摘要

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