rfid阅读器射频前端设计

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1、第一章绪论1第一章绪论§1.1研究背景及选题意义RFID是射频识别（RadioFrequencyIdentification）的简称，是一种非接触式的自动识别技术。它通过无线射频信号自动对目标加以识别并获取相关数据信息，[1]无须人工干预。尽管RFID被列为21世纪十大重要技术之一，但是它却并不是一项新的发明，其至今已经有60多年的发展历史了。最早使用RFID技术的并不是全球巨型商业帝国沃尔玛，而是美国国防部军需供应局。早在二战时期，RFID被美军用于战争中识别敌我飞机，但是昂贵的价格限制了其广泛的应用。

2、到了20世纪70年代末期，[2]美国政府通过LosAlamos科学实验室将RFID技术转移到民间。RFID技术最先在商业上的应用是在牲畜身上。到了20世纪80年代，美国与欧洲的几家公司开始着手生产RFID标签。现在，RFID技术已经被广泛应用于各个领域，从门禁管制、牲畜管理，到物流管理，到处都可见其踪迹。RFID技术在国外发展应用很快，产品种类很多，像德州仪器、摩托罗拉、飞利浦等世界著名厂家都生产RFID产品，并且各有特点，自成系列。我国在这方面起步较晚，但经过近些年的努力也已经开发出了具有自主知识产权的

3、产品。（1）国外应用现状国外发展最著名的例子是被美国《商业周刊》称为“全球企业新独裁者”的沃尔玛百货公司，它提出“要求前100家供应商在2005年1月之前向其配送中心发送货盘和包装箱时使用RFID技术”。尽管最终沃尔玛公司推迟了这一要求的实施，但是基于RFID在物流及供应链管理领域所存在的巨大市场空间，RFID技术迅速成为业界关注的焦点。目前，许多欧美国家高速公路有电子收费站，只要凭借粘在车上的电子标签就可以直接通过收费站，自动扣款，不需停车。另外，英国航空、日本航空、新加坡航空和美国德尔塔航空（Delt

4、aAirLines）以及最新投入使用的首都机场3号航站楼行李系统都成功使用了电子标签来跟踪行李。（2）国内应用现状中国作为世纪生产中心之一和最具潜力的消费市场，对RFID的应用需求也将越来越强烈。目前中国已经开始尝试在一些领域进行应用。比如铁道部铁路信息化建设工程中的铁路车号自动识别系统；邮政行业正在进行物品传输方面的安全及整体数2RFID阅读器射频前端设计据模型的应用测试。1996年，佛山市政府安装了RFID系统用于自动收取路桥费，明显提高了车辆通过率，缓解了公路瓶颈的拥堵。车辆可以在25km/h的时速

5、下用少于0.5ms的时间被识别，并且正确率达99.95%。上海也安装了基于RFID技术的自动收缴养路费系统。广州也尝试在开放的高速公路上用RFID系统对高速行驶的车辆进行自动收费。随着RFID技术应用的不断深入，低中频系统的缺点也日益突出：（1）读写距离近（无源情况典型阅读距离为10cm），标签内存储的数据量较少；（2）不能适应快速移动的IC卡的识别，使其很难应用于高速公路不停车收费、物流管理等场合。因此，更适合未来、特别是商业供应链中应用的是超高频（UHF）系统，UHFRFID产品具有广阔的应用前景。现

6、在，沃尔玛、吉列等跨国大公司甚至美国军方已经开始了UHF频段RFID的应用测试。随着美国、欧洲、日本陆续确定和开放UHF频段给RFID，一个使用UHF频段的电子标签追踪商品的全球系统正逐步形成。可以说，未来大多数RFID的应用将集中在超高频频段。鉴于UHF频段RFID的广阔应用前景，本文对此频段RFID系统的阅读器射频前端及阅读器天线进行了研究。§1.2国内外研究现状RFID在国外的研究起步较早，并且对此项技术的各个层面都有着较为深入的研究。这其中包括基带系统设计、射频前端设计、天线设计及标签芯片设计等，

7、由此形成了一套完整的RFID理论体系。当前RFID技术的研究重点主要集中在工作频率的选择、信道环境对数据传输的影响、射频收发通道的实现、天线的设计、数据防冲突以及安全隐私等方面。目前，在RFID技术的研究中主要面临着以下几个问题：首先是如许多技术领域一样，RFID也存在着很多标准，而各个标准争夺的核心主要在标签数据内容的编码标准这一领域上。对于UHFRFID系统，目前还没有[3]一个广泛接受的全球化标准，市场为多种标准并存的局面。在欧洲，主要是跟随美国主导的EPCGlobal标准。EPCGlobal是由北

8、美UCC产品统一编码组织和欧洲EAN产品标准组织联合成立的，在全球拥有上百家成员，得到了许多跨国公司的支持，由于综合了美国和欧洲的厂商，其实力相对占上风。另外还有总部设在日内瓦的国际标准化组织（ISO），它制定的标准在一些欧洲国家及日本等具有法律效力，该组织正在积极为供应链管理开发RFID标准。其中，ISO14443为“疏耦合”卡，而ISO15693为“遥耦合”卡，它们都被建议使用13.56MHz的RF载波。更接近第一章绪论3