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5.8GHz射频识别电子标签射频技术研究

作　者: 路国明
导　师: 宋朝晖
学　校: 哈尔滨工业大学
专　业: 电磁场与微波技术
关键词: RFID ETC 电子标签 5.8GHz
分类号: TP391.44
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 145次
引　用: 2次
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内容摘要

RFID(RFID,R adio Frequency Identification)是一种非接触的自动识别技术,其原理是利用射频信号的空间耦合(电感或电磁耦合)或传输的特性,实现对被识别物体的自动识别。RFID因应用系统不同,其组成也会不同,但基本都由电子标签(Tag)、阅读器(Reader)以及中间件三大部分部分组成。而在ETC(电子不停车收费)系统中使用RFID技术,特别是高速公路自动收费的应用上,可以有效解决收费成本高、管理混乱、排队堵车以及汽车拥堵造成的尾气污染。中国ISO/TC204委员会考虑国际ETC的发展的主流趋势,决定将选用5.8GHz作为微波短程通信的中心频率,并将其确定为我过ETC收费的工作频率。本文首先介绍了RFID系统的基本组成与工作原理,分析了5.8GHzRFID的工作特点,并与其他频段的RFID进行比较,得出5.8GHzRFID的设计思路与方法,为电子标签电路设计提供了理论指导。其次研究了标签的接收部分与发射部分的电路结构与原理,按照国家标准GB/T 20851-2007的要求,接收天线与发射天线采用圆极化形式,选取参数合理的二极管完成下行链路ASK信号的包络检波,采用微带线结构对接受天线与接收电路进行匹配,并通过ADS仿真软件验证了设计的正确性和准确性,射频信号经检波滤波后经低频放大器放大。考虑电子标签的低成本的要求,选用介质谐振器来完成负阻型式的介质振荡器,并以振荡源信号为基础产生ASK信号,并将该ASK信号发射给阅读器。该标签系统接收部分与发射部分相互独立工作,涵盖了微波电路与模拟电路,设计流程简洁明确,缩短了设计周期,提供了简便实用的电路系统。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-9
第1章绪论  9-15
  1.1 本课题的研究背景和意义  9-11
  1.2 国内外发展状况  11-14
  1.3 本课题的主要研究内容  14-15
第2章射频识别系统及标准  15-31
  2.1 RFID系统原理及组成  15-19
    2.1.1 RFID系统的工作原理  15-16
    2.1.2 RFID系统各部分功能  16-19
  2.2 RFID的分类及特点  19-26
    2.2.1 RFID的分类标准  19-25
    2.2.2 不同频段RFID的工作特点  25-26
  2.3 RFID技术在ETC系统中的应用  26-30
    2.3.1 5.8GHzRFID工作原理简介  26-28
    2.3.2 国内外技术规范  28-30
  2.4 本章小结  30-31
第3章标签接收电路研究  31-47
  3.1 圆极化微带天与及二极管匹配电路  31-39
    3.1.1 微带天线设计与仿真  32-37
    3.1.2 微带线匹配电路  37-39
  3.2 ASK信号解调电路  39-46
    3.2.1 DSRC协议中数据传输技术规范  39-40
    3.2.2 ASK信号解调电路  40-42
    3.2.3 低频小信号放大器设计与仿真  42-46
  3.3 本章小结  46-47
第4章标签发射电路研究  47-63
  4.1 圆极化微带天线  47-48
  4.2 振荡源设计与仿真  48-60
    4.2.1 介质谐振器简介  48-49
    4.2.2 介质谐振器工作原理  49-50
    4.2.3 介质谐振器的等效电路模型  50-52
    4.2.4 负阻振荡器简介  52-55
    4.2.5 介质振荡器设计过程  55-60
  4.3 ASK信号产生电路  60-61
  4.4 系统版图绘制  61-62
  4.5 本章小结  62-63
结论  63-64
参考文献  64-67
攻读学位期间发表的学术论文  67-69
致谢  69

5.8GHz射频识别电子标签射频技术研究

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