论文部分内容阅读
射频识别(RFID)技术作为一种非接触式、高效的自动识别技术,尤其2.45GHz有源RFID系统凭借其信息存储量大、通信速率快、识别距离远等优点,在物流信息、生产制造、交通运输等领域取得了普遍推广和应用。天线作为射频识别系统的空中接口,是保证系统通信的关键部件,对于RFID系统天线的研究和设计具有重要的理论意义和实用价值。
本文详细介绍了射频识别系统的系统组成、工作原理和相关标准,研究了天线的基本理论,设计了一种2.45GHz RFID系统的单极标签天线,天线带宽为550MHz;针对远距离阅读器天线的宽频带高增益要求,对产生宽带特性的机理和采用天线阵来设计阅读器天线的方式进行了研究,设计了一款2.45GHz切角四元阵的圆极化贴片天线阵,结果表明,其增益符合理论计算,为14.2dB左右,满足本RFID系统阅读器天线设计要求。
本文对2.45G RFID系统进行了硬件设计和软件系统编程,完成了整体上的实现。硬件设计包括微控制芯片、射频模块及外围接口电路等,软件设计完成了标签防掉电远程在线程序升级和modbus协议通信,阅读器的Linux操作系统移植和设备驱动程序。经过系统测试,该RFID系统在标签以低于30km/h匀速速率运行时,能达到88%的稳定读取率,适甩于对运动速度有需求等场合。对天线结构和系统配置进行相应修改后,便能将其应用于物流、生产制造等其他应用场合。