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1、RFID原理与技术期末考试题库第一章 传输线理论一、填空题1. 根据基尔霍夫电压定律得到的方程中，Z表达什么含义：由于方程中的量都是分布量，所以需要乘上长度Z。2. 一般传输线方程的通解是，阻抗、导纳的含义是什么阻抗：在具有电阻、电感和电容的电路里，对电路中的电流所起的阻碍作用叫做阻抗。导纳：用来描述交流电通过电路或系统时的困难限度。根据基尔霍夫电压定律和电流定律写出一般传输线方程通解的推导电压定律：(1)电流定律：(2)(1) 式两端对Z求导，并运用 (2) 得：同理，(2) 式两边对Z求导，并运用 (1) 得：解(3)、(4) 得第二章 天线基础一、填空题1. 串联正弦交流电路发生谐振的条
2、件是（UL = UC，即XL = XC），谐振时的谐振频率品质因数Q=（XL/R），串联谐振又称为（电压谐振）。 2. 在发生串联谐振时，电路中的感抗与容抗 （相等） ，此时电路中的阻抗最 （小） ，电流最 （大） ，总阻抗Z= （R） 。3. 在一RLC串联正弦交流电中，用电压表测得电阻、电感、电容上电压均为10V，用电流表测得电流为10A，此电路中R= （1欧） ，P= （100w） ，Q= （0var） ，S= （100VA） 。4. 谐振发生时，电路中的角频率w0 = （1/LC） ，f0 =（1/2*LC） 。第三章 天线基础一、选择题1. 半波振子天线的长度为（ A ）A、/4 B
3、、3/4 C、/2 D、2. 在弯折线偶极子天线中，当天线弯折次数n增多、弯折高度h增长或者弯折角增大后，天线的谐振频率（ C ）A、不变 B、增大 C、减少 D、不能拟定【解析】随着折弯次数n的增大，由于臂长不变，则天线长度增大，波长也随之增大，因此谐振频率减小二、填空题5. .已知天线的辐射功率为P=30W，且损耗功率为PL=5W。则天线输入功率：30+5=35w;效率:30350.857。6. 用天线的辐射电阻P来度量天线辐射功率的能力，即辐射电阻越 大 天线的辐射能力越强。7. 天线辐射最强的方向所在波瓣称为 主瓣 ，其宽度是衡量天线最大辐射区域 锋利限度 的物理量。8. 波瓣宽度越宽
4、，方向性越 差 作用距离越 近 抗干扰能力越 弱 但是天线的覆盖范围越 大 。9. 微带天线具有三类馈电方式，分别为 微带传输线馈电 、 同轴线探针馈电 和 耦合馈电 。10. 天线的种类很多，可以按照多种方式进行分类，其中按照波段可将天线分为：长波天线、中波天线、短波天线 、超短波天线、微波天线 。11. 弯折偶极子天线的谐振特性重要受弯折次数、弯折高度和弯折角度等物理特性的影响。简述RFID系统中，读写器与标签之间是如何进行无线通信的。在RFID系统中，读写器产生高频振荡能量，通过传输线传输到发射天线，然后以电磁波形式向预定方向辐射。接受天线则将接受到的电磁波能量通过馈线送到标签，完毕无线
5、电波传输的过程。微带天线的定义、分类，以及其各自的特点。微带天线在一个薄介质基片上，一面附上金属薄层作为接地板，另一面用光刻腐蚀方法制成一定形状的金属贴片，运用微带线或同轴探针对贴片馈电构成的天线。 微带天线依结构分为四种类型：微带贴片天线、微带振子天线、微带行波天线和微带缝隙天线。（1）微带贴片天线通过贴片和地板上的电流或等效为贴片四周与地板之间的缝隙上分布的等效磁流来辐射能量。（2）微带振子与其下方的微带馈线有一部分互相交叠从而耦合能量，调整此交叠部分的面积从而改变馈线与微带振子的耦合量便可以调整天线谐振时的输入阻抗。（3）微带行波天线是运用微带线的形变（如弯曲、拐角等），由微带线的不连续
6、点或弯曲点来形成辐射。它们一般都端接匹配负载，沿线传输行波，故又被称为微带行波天线，其波瓣可以指向从端射到边射的任一方向。（4）微带缝隙天线的优点是能产生双向或者单向方向图。在微带天线的设计中，采用贴片和缝隙的组合结构，这就额外增添了一个自由度。沿着微带馈线一边排列的导带和缝隙的组合可产生圆极化辐射场。微带缝隙天线能产生所希望获得的极化，且对制造公差的敏感度比微带贴片天线要低。微带天线的定义、分类，以及其各自的特点。1.体积小、剖面低、重量轻、易于与载体共形；2.成本低、易于批量生产，可方便地与馈电网络、器件和微带电路集成；3.散射截面小、波瓣宽；易于实现线极化、圆极化、双极化和双频段工作；5
7、.效率低、功率容量低（100W）、高Q值（有时甚至超过100）、频带窄（典型值只有百分之零点几或至多百分之几）简述偶极子天线的长度与波长之间的关系。天线的长短和波长成正比，与频率成反比，频率越高，波长越短，天线越短。当天线的长度等于1/2波长或者1/4波长时，此时在保证全方向辐射的情况下， 不出现副瓣，发生谐振，天线的发射和接受转换效率最高。长度接近1/2波长的对称振子天线也叫做半波天线。简述弯折偶极子天线相比直线形偶极子天线的优点答：弯折偶极子天线通过延长天线表面的电流途径，从而减少天线的谐振频率，减少副瓣，增强在振子对称轴方向的辐射，从而得到比直线振子高的增益。有助于RFID标签的小型化发
8、展。现有一微带贴片天线，求有效长度如图，W=10cm,该贴片的厚度为5cm,长度L=20cm，L=4cm,求其贴片的有效长度及尺寸(有效介电常数为0.3) 参考答案：有效长度Le=L+2L=28cm尺寸L/h=0.412(re+0.3)(W/h+0.264)/ re-0.258)(W/h+0.8)=4.76求一半波振子天线长度以及平均特性阻抗。有一半波振子工作在=50m,振子半径a=2mm。求其天线长度以及平均特性阻抗。半波振子L=/4=12.5m;辐射电阻为73.1平均特性阻抗：第四章 RFID系统概论一、选择题3. 下列不属于二维码类别的是(D)A.线性堆叠二维码 B.矩阵二维码 C.邮政
9、码 D.物流二维码4. 在QR code中，L级的纠错能力可以纠错多少数据码字(A)A. 7% B. 15% C.25% D.30%自动辨认技术的分类有哪些？答：光符号辨认技术、语音辨认技术、生物计量辨认技术、IC卡技术、条形码技术、射频辨认（RFID）技术什么是ISBN条形码？新版 ISBN 码由几位数字组成？国际标准书号，简称ISBN，是专门为辨认图书等文献而设计的国际编号。新版ISBN码由13位数字组成。 请根据下图简述条形码辨认的原理。答，由于不同颜色的物体，其反射的可见光的波长不同，白色物体能反射各种波长的可见光，黑色物体则能吸取各种波长的可见光，所以当条形码扫描器光源发出的光经光阑
10、及凸透镜1后，照射到黑白相间的条形码上时，反射光经透镜2聚焦后，照射到光电转换器上，于是光电转换器接受到与白条和黑条相应的强弱不同的反射光信号，并转换成相应的电信号输出到整形放大电路，整形电路把模拟信号转化成数字电信号，再经译码接口电路译成数字信息。 条形码和二维码组成结构上有什么不同？条形码相较于二维码的优缺陷是什么？条形码(barcode)是将宽度不等的多个黑条和空白，按一定的编码规则排列，以表达一组信息的图形标记符。常见条形码是由反射率相差很大的黑条（简称条）和白条（简称空）排成的平行线图案。二维条码/二维码（2-dimensional bar code）是用某种特定的几何图形按一定规律
11、在平面分布的黑白相间的图形记录数据符号信息；条形码的优点：技术成熟、使用广泛、设备成本低廉 条形码的缺陷：信息量少、只支持英文或数字、需与电脑数据库结合13位 ISBN 码的组成结构是什么？答：978 + 组号 + 出版社号 + 书名号 + 校验号现阶段二维码的重要用途，二维码可以包含哪些类型的数据？二维码现在广泛用于物流货品追踪，商业推广，电子身份辨认防伪等服务二维码可以包含，字母，数字，字符，片假名，中文，图片 声音 等数据。请比较一维条形码与二维条形码的特点。答：一维条形码特点：1、可直接显示内容为英文、数字、简朴符号；2、贮存数据不多，重要依靠计算机中的关联数据库：3、保密性能不高；4
12、、损污后可读性差。二维条形码特点：1、可直接显示英文、中文、数字、符号、图型；2、贮存数据量大，可存放1K字符，可用扫描仪直接读取内容，无需另接数据库；3、保密性高（可加密），4、安全级别最高时，损污50%仍可读取完整信息。简述二维码与条形码的关系，区别，优缺陷二维码是条形码的一个分支，二维码具有较高的容错率，信息量比传统条形码更大，种类更多，缺陷在于对读取设备规定较高。画出QR码的寻像图形，并写出模块化宽度比请从信息容量、信息读写方式、保密性、抗干扰性、寿命、成本等方面比较条码技术、IC卡技术与RFID技术。信息容量读写性读写方式保密性抗干扰性寿命成本条码较小只读激光扫描差差短低IC卡大可读
13、写 电擦除/写入好好长最高RFID大可读写无线通信较好很好最长高请简述RFID技术所具有的的优点。答：体积小且形状多样：RFID标签在读取上并不受尺寸大小与形状限制，不需要为了读取精度而配合纸张的固定尺寸和印刷品质。耐环境性：纸张容易被污染而影响辨认。但RFID对水、油等物质却有极强的抗污性。此外，即使在黑暗的环境中，RFID标签也可以被读取。可反复使用：标签具有读写功能，电子数据可反复覆盖，因此可以被回收而反复用。穿透性强：标签在被纸张、木材和塑料等非金属或非透明的材质包裹的情况下也可以进行穿透性通讯。数据安全性：标签内的数据通过循环冗余校验的方法来保证标签发送的数据准确性。请简述低频标签的
14、优缺陷。低频标签的重要优势体现在：标签芯片一般采用普通的CMOS工艺，具有省电、便宜的特点；工作频率不受无线电频率管制约束；可以穿透水、有机组织、木材等；非常适合近距离的、低速度的、数据量规定较少的辨认应用等。低频标签的劣势重要体现在：标签存贮数据量较少；只能适合低速、近距离辨认应用；与高频标签相比，标签天线匝数更多，成本更高一些。第五章 电子标签Mifare S50 卡和 Mifare S70 卡有那些不同存储容量：S50 卡可以存储 1K 大小的数据，而 S70 卡可以存储 4K 大小的数据存储结构：S50 卡将 1K 的大小划分为相等的 16 个扇区，每个扇区又划分为相等的 4个块；S7
15、0 卡将 4K 的大小划分为 40 个扇区，其中前 32 个扇区划分为同 S50 大小的 4 个块，后 8 个扇区每一块都划分为 16 个块 ATQA不同：读卡器在读卡之后，S50 返回的卡类型为：0004H，S70 返回的卡类型为：0002H 若数据块全是数值块类型，一张 Mifare S50 卡可存多少字节的内容？ 根据 MF1 卡的存储结构，我们可以知道：一个扇区有三个数据块加上一个尾块，由于第 0 扇区的第 0 块被厂商写入只读的保存信息，因此可写的区块有：1631=47块。一个数据块大小为 16 字节，但是由于题目规定使用数值块，因此一个块实际使用的存储空间为 4 字节，所以可以存储 188b 的内容 每个
