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南京邮电大学
硕士学位论文
RFID读写器收发天线隔离技术研究
姓名:陈品杉
申请学位级别:硕士
专业:电磁场与微波技术
指导教师:程崇
2011-04
南京邮电大学硕士研究生学位论文摘要
摘要
无线射频识别技术( Radio Frequency Identification,RFID)的特点是利用无线电波来
传送识别信息;以无线方式进行非接触的双工通信,对标签进行批量、高精度、远程读取。
随着电子技术的迅速发展以及制造水平不断提高, RFID 技术发展迅猛并应用在诸多领域
且具有很大的发展潜力。读写器是 RFID 系统非常重要的部件,研究读写器天馈系统对 RFID
技术的发展具有很高的实际价值。
本文对 UHF 波段读写器天馈系统的收发高隔离度技术进行了研究, 本文主要工作和
创新点如下:
(1)设计了几种工作在 915MHz 频点的改进型高隔离度定向耦合器用于单天线收发
的读写器系统;
(2)设计了一款 3dB 耦合器馈电的双贴片双圆极化天线实现双工通信,用在双天线
收发系统;还设计了一款单贴片双圆极化天线,实现单天线圆极化收发双工通信且具有很
高收发隔离,用于单天线收发系统;
(3)分析比较双圆极化和双线极化天线收发隔离度问题,重点对双天线收发系统的
天线极化特性和贴片距离、介电常数、介质基板厚度和金属挡板等问题进行比较研究。
用 Ansoft 公司的电磁仿真软件 HFSS 进行设计优化仿真。改进型定向耦合器, 在
915MHz 处隔离度达到 55dB,隔离度 30dB 带宽 903MHz~927MHz;设计的一款高隔离度
圆极化双天线读写器收发系统,隔离度 35dB 以上带宽、圆极化轴比带宽和阻抗匹配带宽
都在 860MHz~960MHz;设计的一款单贴片双圆极化读写器收发天线,在中心频点 915MHz
处收发隔离度 30dB 以上带宽 2MHz;正交线极化收发天线比正交圆极化收发天线隔离度
高,贴片天线基板采用介电常数高的介质比介电常数低的介质时隔离度要好,基板厚度越
小隔离度越大。
关键词:RFID 读写器收发天线隔离度正交线极化
I
南京邮电大学硕士研究生学位论文 Abstract
Abstract
Radio Frequency Identification technology has a technical characteristic of identifying
information by radio wave’s transmitting, RFID municates by non-contact wireless.
Labels can be identified in bulk, high-precisely, remotely. With the rapid development of
electronic technology and manufacturing, RFID technology is developing rapidly and used in
many fields and has great development potential. Reader antenna system, as an important
component of the RFID system, to study it seems practically valuable.
In this paper, the high-isolation technologies for UHF-band RFID reader transceiver
antenna system are studied, the work and innovations of this paper are as follows:
(1) A variety of improved directional couplers with high isolation work in the 915MHz
frequency for single-antenna transceiver of the reader system are designed;
(2) A dual circularly polarized dual patch munication antenna fed with two 3dB
couplers is designed, which is used in the two-antenna transceiver system; a single-chip dual