射频识别系统中近场天线的设计研究

摘要

射频识别(Radio Frequency IdentificatioN, RFID)技术已逐渐发展成为一项跨学科的技术，它将许多不同技术综合到一起，如微波技术、电磁兼容(EMC)、半导体技术等等。RFID天线是RFID系统中的关键技术之一，因此成为一个重要的研究方向。
　　 根据项目需求，本文研究一种工作在840-845MHz的近场线极化微带天线，它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据。最后实际制作并测试了这两款天线，测试结果显示了这两款天线具有较好的性能，达到了设计要求。论文的工作及创新点可以归纳如下：
　　 1.根据微带天线的基本理论，设计了一款线极化近场微带天线，仿真并分析了Smith圆图、S参数、VSWR等。在各项性能指标达到要求后，分析了辐射面各个圆环半径大小及宽度等关键尺寸对天线整体性能的影响，.并通过仿真图作了进一步的比较。最后实际制作并调试了该天线，调试结果显示了该天线具有较好的性能；同时测试了标签的读取距离可达100cm，可以同时自动识别最多15个目标，测试结果均满足RFID天线的要求。
　　 2.本论文的创新点是(1)采用三个同心圆环进行耦合，更好实现阻抗匹配，增强近场场强，驻波比小于1.2，相对带宽达到15％。(2)在馈电点处引入一根长同轴馈线，可以增强阻抗匹配和增加匹配带宽。(3)满足theta角在75-105度范围，phi角在-15-15度范围内，近场天线的场强不小于130v/m。