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射频识别(Radio Frequency Identification,RFID)是一种综合利用了电磁场理论应用技术、天线技术、无线收发技术、微波技术、数据编码解码技术等诸多科学技术领域的一种自动识别技术。其中超高频射频读写器(UHF RFID)具有传输速度快、识别距离远、安全可靠等诸多优点,被广泛应用于我们的生产和生活中,已经成为各国企业和研究机构的研究热点。本课题对UHF RFID各个模块进行了研究与设计。在分析了超高频读写器的系统构成框架之后,阐释了框架中的每个功能模块在UHF RFID系统中的作用,从物理学角度出发将UHF RFID系统分为了电感耦合和电磁反射耦合两类,给出了电感耦合和电磁反射耦合的工作原理,同时给出了UHF RFID外置天线工作环境中的远场区和近场区的概念。UHF RFID硬件电路设计主要由数字硬件电路、射频硬件电路和电源变换电路三部分构成。数字硬件电路主要包括主控制器C8051F340、时钟电路、复位电路和通信接口电路。射频硬件电路主要包括射频收发芯片AS3992、AS3992的电源、温度补偿电路、环路滤波器、差分信号转换电路、功率放大器电路和定向耦合器电路。电源变换电路给出了常用的直流电压变换方法和本设计采用的电源变换设计方案。对于读写器配套使用的微带天线,本设计从辐射机理和辐射场两个角度阐释了其工作原理,给出了微带天线一般设计步骤及特性参数的计算方法,同时分析了能够使微带天线工作圆极化条件下的方法,详细剖析了一点馈电的圆极化微带天线,最后给出了三种满足UHF RFID系统要求的三种微带天线的HFSS模型图和仿真图。UHF RFID无线信道的研究主要包括多径干扰分析和信道最大容量研究两个方面。多径干扰分析给出了多径干扰对UHF RFID系统的影响,UHF RFID系统常用的信道模型数学表达式以及Rayleigh信道和Rician信道衰减幅度仿真图。UHF RFID信道最大容量的研究主要给出了基于平均功率法和注水法的信道最大容量计算公式和仿真图。本设计给出的UHF RFID读写器拥有多种通信接口、读写速度快、识别距离远。构造的三种微带天线完全满足读写器外置天线的要求,拥有较高的增益、较宽的带宽和较低的反射系数。计算出来的信道容量和仿真图接近真实情况。样机测试过程中,成功读取了标签的EPC码。