置于路边停车位的rfid阅读器天线及扩展的微带天线设计

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1、分类号TN82学校代码10590UDC621.3密级公开深圳大学硕士学位论文置于路边停车位的RFID阅读器天线及扩展的微带天线设计陈明海学位类别工程硕士专业名称电子与通信工程学院（系、所）信息工程学院指导教师何业军教授深圳大学学位论文原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文置于路边停车位的RFID阅读器天线及扩展微带天线设计是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写的作品或成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集

2、体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律后果由本人承担。论文作者签名：日期：年月日摘要射频识别（RFID，RadioFrequencyIdentification）技术是一种利用空间电磁波的互相耦合来完成对非接触目标的自动识别，并最终获得目标物体的有用信息。RFID技术具有识别目标块、能同时识别多目标和适应环境能力强等优点，因此RFID系统被广泛的应用在交通、物流和农业等许多领域。近年来，随着物联网成为新一代信息技术的重要组成部分，而RFID技术作为物联网的三大关键技术之一也越来越受到人们的关注，并被认为是二十一

3、世纪最具发展前途的技术之一。目前，在国内对射频技术在低频和高频上的研究和应用趋于成熟，而对于在2.45GHz微波频段的研究和应用却才刚起步并且还有很大的发展潜力。天线作为无线通信系统中信号发送和接收的设备，在RFID系统中扮演着非常重要的角色，其性能优劣将会直接影响到系统对信号的后续处理。因此，对RFID系统中的天线进行深入的研究具有实际意义。首先，本文简单的介绍了RFID发展历史和国内外研究现状，然后研究了RFID系统的组成、工作原理以及系统频率的分类，并对微带天线理论进行了研究，其中包括微带天线的基本机构、微带

4、天线的分析方法和衡量微带天线性能的一些主要参数。其次，本文基于微带天线理论设计了一款应用于路边停车位中的RFID阅读器天线，该款天线应用在RFID系统中的微波频段，中心频率为2.45GHz。经过三维电场仿真软件HFSS仿真和结构参数的优化，使得最终设计的天线的有效工作带宽到达了280MHz（2.27GHz-2.55GHz），增益接近2dBi，能够覆盖WiFi/WLAN/IEEE802.112.4GHz（2.412GHz-2.484GHz）和蓝牙频段。所以，这款天线也可以用在WLAN中。最后，本文基于微带天线研究方法

5、，在第一款阅读器天线上进行研究扩展，设计了一款WLAN/WiMAX双频段微带天线。天线的中心频率分别为2.45GHz和3.5GHz。通过HFSS的仿真和结构参数的优化设计，使得最终得到的天线在中心频率2.45GHz的有效带宽为130MHz（2.35GHz-2.49GHz），在中心频率3.5GHz的有效带宽为300MHz（3.36GHz-3.66GHz）并且在两个中心频点都具有良好的阻抗匹配和辐射方向图。关键词：RFID；阅读器天线；微带天线；HFSSIAbstractRadiofrequencyidentifica

6、tion(RFID)isatechnologywhichcompletesthenon-contacttargetautomaticrecognitionbyaspaceofelectromagneticwavescoupledandultimatelygetsusefulinformationofthetargetobject.RFIDtechnologyhasmanyadvantages,suchasidentifyingthetargetquickly,multi-targetrecognizablesimu

7、ltaneouslyandstronganti-interferenceabilityetc,soRFIDsystemsarewidelyusedinmanyareassuchastransportation,logisticsandagriculture.Inrecentyears,astheinternetofthingsbecomesanimportantpartofanewgenerationofinformationtechnologyandRFIDtechnologyisoneofthethreekey

8、technologiesoftheinternetofthings.RFIDtechnologyattractsmoreandmorepeople'sattentionandisconsideredoneofthemostpromisingtechnologiesintwenty-firstcentury.Atpresent,thedomesticappli