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1、本课题研究的意义：（填写课题在理论上和应用上的价值）射频识别（Radio Frequency Indentification）技术是20世纪90年代开始兴 起的一种用射频通信实现的非接触式自动识别技术，是一种通过无线射频方式进 行非接触的双向数据通信，对目标加以识别并获取相关数据的自动识别技术。将 射频识别（RFID）技术与互联网、通讯等技术相结合，可实现高效管理与运作， 降低成本。可以预计RFID技术将成为继移动通讯技术、互联网技术之后又一项 影响全球经济与人类生活的新一代技术。现在RFID已经渗透到人们日常生活的各 个领域，成为一种常见的技术，其应用包括物流、资产管理、人员门禁等。RFID
2、系统的基本组成包括读写器和电子标签两部分。读写器天线和电子标签 天线是实现读写器与电子标签通信的空间物理接口。天线设计及制造技术是RFID 的核心关键技术之一。随着RFID技术的发展，人们对RFID天线宽带化、小型化 提出了更高的要求调研（社会调査）情况：射频识别技术是非接触的自动识别技术。射频技术被广泛应用于工业自动 化、商业自动化、交通运输控制管理等众多领域；汽车、火车等交通监控；高速 公路自动收费系统；停车场管理系统；物品管理流水线生产自动化；安全出入检 查；仓库管理；动物管理；车辆防盗等等。特别是RFID标签，在全世界都具有 广泛的应用。微带天线是近30年来逐渐发展起来的一类新型天线。
3、早在1953年就提出了 微带天线的概念，但并未引起工程界的重视。在50年代和60年代只有一些零星 的研究，真正的发展和使用是在70年代。微带天线具有小型化、易集成、方向性好等优点，因此其应用前景广阔，尤 其可在无线电引信上积极的推广与应用。以国外某型炮弹引信为例，简要说明微 带天线在引信上的分析与设计。该引信是一调频体制引信，天线部分由头部的塑 料封帽、微带贴片和金属底板组成，安装在弹体头部。该天线在电流不连续点形 成等效磁流源，靠改变各磁流的位置，可改变天线的方向性。微带带天线在民用 上面常见于微波雷达传感器，如：24GHz雷达传感器，相对于传统的喇叭天线, 传感器具有体积小，方向性好，使用
4、方便等特点 拟采用研究方法：(具体写本课题的研究方法和实施方案)工作频率是RFID系统最重要的性能参数，中国公布的UHF频段中RFID频率 范围为840845 MHz和920925 MHz两个频段。PIFA天线具有尺寸小、重量 轻、剖面低、机械强度好、频带宽、效益高、增益高、覆盖频率多等一系列优点， 做为RFID系统的天线非常适合。1.PIFA天线的设计主要有两种方式(1) 支架式天线由塑胶支架和金属片(辐射体)组成。金属片与塑胶支架采用热熔方 式固定。塑胶常用ABS活PC材料，金属常用镀铜、磷铜、不锈钢片。也可用PFC。 但主板上要加两个PIN。图(a)即为一种支架式PIFA天线的俯视图(2
5、) 贴片式直接奖金属片(辐射体)贴服在手机背壳上。固定方式一般采用热熔结构。 也有用背胶方式的，由于结构不稳定，很少采用。2.利用HFSS软件进行仿真。研究计划：（填写课题的研究内容和时间节点）（阶段时间表：2012年3月15日毕业设计开题，学生交毕业设计开题报告，答辩2012年5月9日；学院进行毕业设计中期检查，交译文2012年5月30日；交毕业设计论文，学院集中审阅2012年6月11-15学生毕业答辩）文献综述（不少于1000字正文+15篇参考文献，其中应包含英文参考文献）1最初在技术领域，应答器是指能够传输信息回复信息的电子模块，近些年, 由於射频技术发展迅猛，应答器有了新的说法和含义，
6、又被叫做智能标签或标签。 RFID电子电梯合格证的阅读器（读写器）通过天线与RFID电子标签进行无线通 信，可以实现对标签识别码和内存数据的读出或写入操作。典型的阅读器包含有 高频模块（发送器和接收器）、控制单元以及阅读器天线。RFID射频识别是一 种非接触式的自动识别技术，它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数 据，识别工作无需人工干预，可工作于各种恶劣环境。RFID技术可识别高速运动 物体并可同时识别多个标签，操作快捷方便。RFID是一种简单的无线系统，只有两个基本器件，该系统用于控制、检测和 跟踪物体。系统由一个询问器（或阅读器）和很多应答器（或标签）组成。其实 RFID技术首先在低
7、频得到广泛的应用和推广。该频率主要是通过电感耦合的方 式进行工作，也就是在读写器线圈和感应器线圈间存在着变压器耦合作用。通 过读写器交变场的作用在感应器天线中感应的电压被整流，可作供电电压使用 磁场区域能够很好的被定义，但是场强下降的太快。2.近几年来，人们研究和设计了许多改进型的微带天线，如在微带贴片和接 地金属板间加入一根很细的金属连接针，或在介质板或接地板上蚀刻出周期性结 构从而产生出电磁带隙等等。由于微带天线有独特的优点而缺点随着科技的进步正在研究克服，因此它有 广阔的应用前景。一般说来，它在飞行器上的应用处于优越地位，可用于卫星通 讯、天线电高度表、导弹测控设备、导引头、环境监测设备
8、、共形相控阵等。微 带天线在地面设备上应用也有其优势方面。特别是较低功率的各种民用设备，例 如医用徽波探头，直播卫星的接收阵以及当前的蓝牙设备的收发天线等，由于 微 带天线能集成化，它在毫米波段的优势是明显的。微带天线中有一维的尺寸远远小于波长，因而天线剖面很低（天线薄），有利 于共形设计保证优良的空气动力特性。图1所示的长为L，宽为W2的矩形微带 天线元可以看作一般的传输线连接两个辐射缝组成。低特性阻抗的传输线是由微 带馈线扩展其宽度W1为W2而成，其长度L为半个微带波长，即入g/2。在低阻 传输线两端形成两个缝隙（a-a，b-b），那里的电场分解为两个分量，其中En与接 地板垂直；另一个与
9、接地板并行，记作E1 ，由于L=A g/2，垂直分量反相，平 行分量同相，因此在垂直于辐射源的方向上，水平分量有最大辐射分量，而垂直 分量相互抵消。试验表明，电场的水平分量在辐射源的两个端部，各向外延伸一 个介质板厚度h的长度内存在。这样就可近似认为微带天线元的辐射等于两个长 度为W2，宽度为h，间距为L的裂缝组成的二元阵的辐射。微带天线是二十世纪中后期逐渐发展起来的一种新型天线，由于其具有尺寸 小、成本低、结构牢固和工艺简单等优点，同时还可方便的实现线极化或圆极化 以及双频工作，因而被广泛应用于通信、广播和航空航天等领域。和常用的天线相比，它有如下一些优点：体积小，重量轻，低剖面，能有与载体
10、共形，并且除了在馈电点处要开出引线孔外，不破坏载体的机械结构，这 对于高速飞行器特别有利。电性能多样化。不同设计微带元，其最大辐射方向可 以从边射到端射范围内调整，易于得到各种极化，特殊设计的微带元还可以在双 频或多频工作。能和有源器件，电路集成为统一的组件，因此适合大规模生产， 简化了整机的制作和调试，大大降低了成本。缺点是：频带窄，主要是谐振式微带天线。损耗较大，因此效率较低，这 类似于微带电路。特别是行波型微带天线，在匹配负载上有较大的损耗。单个微 带天线的功率容量较小。介质基片对性能影响大。由于工艺条件的限制，批量生 产的介质基片的均匀和一致性还有欠缺。参考文献：1 谢处方，饶克谨.电
11、磁场与电磁波M.高等教育出版社，2006.012 冯恩新.电磁场与电磁波M.西安交通大学出版社,2005.3 张祖稷，金林雷达天线技术M.电子工业出版社，2005.4 马汉炎天线技术M，哈尔滨工业大学出版社，19975 傅文斌微波技术与天线M.机械工业出版社，2007.02.6 王朴中，石长生天线原理M.清华大学出版社，1993.7 林昌禄，陈海.近代天线设计M.人民邮电出版社，19908 游战清.无线射频识别技术(RFID)理论与应用M.电子工业出版 社,20049 魏文元等.天线原理M.国防工业出版社，1985.10 康行健天线原理设计M.北京工业大学出版社，199311 闫润清等微波技术基础M.北京理工大学出版社，2004.12 刘学观.微波技术与天线M.西安电子科技大学出版社,2001.13 张钧.微带天线理论与工程M.国防工业出版社，1988.14 Jin Au Kong著吴季等译.电磁波理论M.电子工业出版社，2003.15 CorbettR.Rowell,Murch“A Capacitively Loaded PIFA for Compact Mobile Telephone Handsets” IEEE TRANSACTION SONANTENNAS PROPAGATION,VPL. NO.5.MAY 1997.
