面向图书馆应用的rfid读写系统的设计

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1、密级：公开论文类型：应用研究工程硕士学位论文面向图书馆应用的RFID读写系统的设计TheDesignofRFIDRead-WriteSystemBasedontheApplicationofLibrarySystem培养单位:电气与电子工程学院专业领域:电气工程学生姓名:陆海宏校内导师:陈东阳副教授校外导师:皋昌敏高级工程师二〇一六年五月独创性声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得石家庄

2、铁道大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。签名：日期：摘要目前，RFID(RadioFrequencyIdentification)作为物联网的关键技术被应用于许多领域，如各大图书馆的图书借阅及分拣等。然而，UHF(UltraHighFrequency)RFID图书馆系统在使用过程中也会出现一定的问题，其中的一个问题是误读现象，本文分别从仿真设计和实际测试两个方面对其进行解决。首先，本文详细介绍了有关于RFID系统的基本理论，主要包括：RFI

3、D的系统组成、工作的详细过程和具体原理，以及相关天线方面的理论等。本文设计的读写系统工作于UHF频段，包括RFID天线和读写模块两个部分。其次，采用电磁仿真软件HFSS对RFID天线进行仿真设计，文中对三种形式的圆极化微带天线进行了仿真设计。在A型单馈点圆极化微带天线的仿真中，通过曲流技术实现了天线的小型化设计，并在参数优化过程中分析了x向、y向开槽长度对于天线圆极化特性的影响；对于B型单馈点圆极化微带天线，通过微调谐振长度使得天线产生两个等幅正交的极化模式，以此实现了天线的圆极化；在双馈点圆极化微带天线的仿真中借助带状线原理设

4、计了一个正交馈电网络，该网络为矩形贴片提供了两个幅度相等、相位相差90°的输入信号，从而实现了天线的圆极化。再次，设计一个基于PR9000的发射功率可调的读写模块电路，将仿真效果较好的天线模型制作成实物与读写模块电路组合成一个读写系统，使用频谱分析仪对该系统的性能进行测试，并对测试所得数据进行统计分析。最后，将仿真结果和测试结果进行对比，发现二者基本一致，天线的定向及圆极化等性能在仿真结果和测试结果中都得到了验证，通过调整读写系统的发射功率，使得有效阅读距离得以控制。综合考虑，本文设计的面向图书馆应用的RFID读写系统基本上能够

5、解决UHFRFID图书馆系统在使用中存在的误读现象。关键词：物联网；UHFRFID；误读；HFSS；圆极化微带天线；PR9000；频谱分析仪；有效阅读距离AbstractCurrently,asthekeytechnologyofinternetofthings,RFIDisappliedinmanyfields,suchasborrowingandsortingbooksinthelibraryetc.However,thereareafewproblemsappearingduringtheuseoftheUHFRFIDli

6、brarysystem.Misreadingisoneoftheproblems.Itissolvedfromtwoaspectsofsimulationdesignandactualtest.Firstofall,thepaperdescribesthebasictheoryaboutRFIDsystem.TheyarethecomponentsoftheRFIDsystem,thedetailedworkingprocessandthespecificprinciple,aswellasthetheoryrelatedtot

7、heantenna.Thesystemdesignedinthispaperconsistsofthetwoparts.TheyareRFIDantennaandRFIDread-writemodule.ThissystemworksinUHF.Secondly,byusingtheelectromagneticsimulationsoftwareofHFSS,thesimulationtotheRFIDantennahasbeenmade.Inthispaper,threeformsofcircularlypolarizedm

8、icro-stripantennahavebeenmadeintoasimulation.InthesimulationofA-Typesingle-feedcircularlypolarizedmicro-stripantenna,byusingthemean