【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ............................................................................ 21 圖 PCB 器件布局 ................................................................................................... 21 圖 芯片散熱處理 .................................................................................................... 21 圖 PCB 實(shí)物圖 ....................................................................................................... 22 圖 SAMBA 軟件啟動(dòng)界面 ..................................................................................... 23 圖 SAMBA 軟件主界面 ......................................................................................... 23 圖 PC 正確識(shí)別讀寫(xiě)器界面 .................................................................................... 23 圖 R2021 輸出功率測(cè)試結(jié)果 ................................................................................... 24 圖 讀寫(xiě)器輸出功率校正曲線 .................................................................................. 25 圖 定頻模式發(fā)射信號(hào)頻譜圖 .................................................................................. 25 圖 跳頻模式發(fā)射信號(hào)頻譜圖 .................................................................................. 26 圖 定向耦合器隔離端載波泄露測(cè)試結(jié)果 ................................................................. 26 圖 讀寫(xiě)器與調(diào)試模塊組合結(jié)構(gòu)圖 ........................................................................... 27 圖 讀寫(xiě)距離測(cè)試場(chǎng)景 ............................................................................................. 27 圖 讀寫(xiě)距離測(cè)試結(jié)果 ............................................................................................. 27 圖 1/4 波長(zhǎng)傳輸線匹配電路結(jié)構(gòu)圖 ........................................................................... 29 圖 串聯(lián)枝節(jié)匹配電路結(jié)構(gòu)圖 .................................................................................... 30 圖 并聯(lián)枝節(jié)匹配電路結(jié)構(gòu)圖 .................................................................................... 30 圖 雙枝節(jié)匹配電路結(jié)構(gòu)圖 ........................................................................................ 32 圖 SMV1247 等效電路模型圖 ................................................................................... 35 圖 SMV1247 電容隨偏置電壓變化曲線圖 ................................................................. 35 高效超高頻 RFID 讀寫(xiě)器設(shè)計(jì) VI 圖 直流偏置電路結(jié)構(gòu)圖 ........................................................................................... 36 圖 SMV1247 等效電長(zhǎng)度與電容變化關(guān)系圖 .............................................................. 37 圖 雙枝節(jié)匹配電路實(shí)物圖 ........................................................................................ 37 圖 雙枝節(jié)匹配電路 S11測(cè)試結(jié)果 ............................................................................. 37 圖 可重構(gòu)雙枝節(jié)匹配電路實(shí)物圖 ........................................................................... 38 圖 可重構(gòu)雙枝節(jié)匹配電路 S11 測(cè)試結(jié)果 .................................................................. 38 圖 可重構(gòu)雙枝節(jié)匹配電路 S21 測(cè)試結(jié)果 .................................................................. 38 圖 微帶線天線阻抗匹配測(cè)試場(chǎng)景 ........................................................................... 39 圖 微帶線天線優(yōu)化前后 S11對(duì)比圖 ......................................................................... 39 圖 8dB 天線阻抗匹配測(cè)試場(chǎng)景 ............................................................................... 39 圖 8dB 天線優(yōu)化前后 S11對(duì)比圖 ............................................................................. 39 圖 雙線天線阻抗匹配測(cè)試場(chǎng)景 ................................................................................. 43 圖 雙線天線優(yōu)化前后 S11 對(duì)比圖 .............................................................................. 43 圖 讀寫(xiě)器性能對(duì) 比測(cè)試場(chǎng)景 .................................................................................... 43 圖 無(wú)載波抑制系統(tǒng)讀寫(xiě)器實(shí)物圖 ............................................................................. 44 圖 讀取率測(cè)試結(jié)果 .................................................................................................. 44 表 不同廠家讀寫(xiě)器芯片性能參數(shù)比較 ...................................................................... 11 表 定向耦合器電氣參數(shù) ........................................................................................... 17 表 單刀雙擲開(kāi)關(guān)電氣參數(shù) ........................................................................................ 18 表 加阻抗匹配電路前后讀寫(xiě)器吞吐率變化對(duì)比 ........................................................ 44 表 加阻抗匹配電路前后讀寫(xiě)器吞吐率變化對(duì)比 ........................................................ 44 南京航空航天大學(xué)全日制專業(yè)學(xué)位碩士學(xué)位論文 VII 縮略詞 縮略詞 英文全稱 RFID Radio Frequency Identification UHF Ultra High Frequency RSSI Received Signal Strength Indicator DRM Dense Reader Mode PA Power Amplifier FCC Federal Communications Commission ISO International Standards Organization 南京航空航天大學(xué)全日制專業(yè)學(xué)位碩士學(xué)位論文 1 第一章 緒論 研究背景與意義 射頻識(shí)別（ RFID）技術(shù)是自動(dòng)識(shí)別技術(shù)的一種，無(wú)需接觸僅僅通過(guò)發(fā)射的載波信號(hào)就可以完成對(duì)目標(biāo)的識(shí)別并獲取目標(biāo)的相關(guān)信息，自動(dòng)完成識(shí)別而無(wú)需人工干預(yù)，把自動(dòng)識(shí)別和無(wú)線通信兩種技術(shù)完美地結(jié)合在了一起。其實(shí)早在 20 世紀(jì) 60 年代，科學(xué)家就開(kāi)始了對(duì) RFID 技術(shù)的研究并取得有了一定的成就。 RFID 的核心部件包括讀寫(xiě)器、電子標(biāo)簽和應(yīng)用系統(tǒng)，其中讀寫(xiě)器發(fā)射的載波信號(hào)可以對(duì)一定距離內(nèi)的電子標(biāo)簽進(jìn)行識(shí)別，當(dāng)讀寫(xiě)器識(shí)別到了電子標(biāo)簽，就可以讀取電子標(biāo)簽存儲(chǔ)的內(nèi)部信息，獲得了標(biāo)簽的內(nèi)部存儲(chǔ)信息就相當(dāng)于獲得了標(biāo)簽所對(duì)應(yīng)物品的屬性。 RFID 系統(tǒng)根據(jù)工作頻率的不同可以分為低頻、高頻、超高頻和有源微波四種 [14]。低頻和高頻 RFID 系統(tǒng)發(fā)展較早，現(xiàn)在技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)成熟，目前超高頻 RFID 系統(tǒng)在行業(yè)內(nèi)是最受關(guān)注的，蘊(yùn)含著較大的市場(chǎng)價(jià)值，發(fā)展前景比較光明。 與其他技術(shù)相比，超 高頻 RFID 技術(shù)具有其自 身的 特點(diǎn)，比如它可以自動(dòng)完成信息的輸入和處理，整個(gè)過(guò)程不需要人工來(lái)干預(yù)，可以對(duì)正在運(yùn)動(dòng)的物體進(jìn)行識(shí)別并且可以對(duì)很多電子標(biāo)簽同時(shí)進(jìn)行讀寫(xiě)，可以適應(yīng)惡劣的氣候條件等 [5][6]。操作非常方面，并且簡(jiǎn)單快捷，由于不需要直接接觸所以沒(méi)有機(jī)械磨損，具有較長(zhǎng)的使用壽命。通過(guò)使用 MD DSA、 RSA、 DES 等一些關(guān)于數(shù)據(jù)安全管理方面的算法，可以保證數(shù)據(jù)的安全性，實(shí)現(xiàn)讀寫(xiě)器和電子標(biāo)簽之間的安全通信和存儲(chǔ) [7]。隨著超高頻 RFID 技術(shù)的進(jìn)一步普及，電子標(biāo)簽的成本會(huì)越來(lái)越低，成本的降低又對(duì)其廣泛的應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。隨著超高頻 RFID 市場(chǎng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大， RFID 技術(shù)將 有可能取代條形碼掃描技術(shù)。 RFID 技術(shù)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 RFID 技術(shù)起源較早，經(jīng)過(guò)多年的研究，在理論上已經(jīng)相當(dāng)成熟，現(xiàn)在已經(jīng)被廣泛運(yùn)用在物流、交通、服裝、零售、門(mén)禁、畜牧管理等領(lǐng)域 [8]。但是由于國(guó)外對(duì) RFID 技術(shù)的研究較早，現(xiàn)在核心技術(shù)大部分都掌握在國(guó)外廠商的手里，尤其是設(shè)計(jì)技術(shù)較復(fù)雜并在 RFID 產(chǎn)業(yè)鏈中占據(jù)重要位置的 RFID 芯片。 與對(duì) RFID 研究較早的歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)的 RFID 技術(shù)還處在初級(jí)階段，但是隨著國(guó)家對(duì) RFID 產(chǎn)業(yè)的逐步重視，投入也在逐年加大，已經(jīng)啟動(dòng)了很多重大項(xiàng)目來(lái)推動(dòng) RFID產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，比如二代身份證、國(guó)家物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用示范工程等。在國(guó)家政策 和資金的支持下，通過(guò)借鑒國(guó)外已有的成熟 RFID 研究經(jīng)驗(yàn)，我國(guó)的 RFID 研究已經(jīng)取得了長(zhǎng)足進(jìn)步，應(yīng)用的產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域越來(lái)越廣，產(chǎn)業(yè)鏈也在逐漸完善。目前已有很多國(guó)內(nèi)大公司積極投身到 RFID 產(chǎn)業(yè)中，由高效超高頻 RFID 讀寫(xiě)器設(shè)計(jì) 2 于 RFID 產(chǎn)業(yè)良好的發(fā)展環(huán)境和廣闊的市場(chǎng)前景，會(huì)有越來(lái)越多的公司加入其中，包括一些中小企業(yè)，使 RFID 市場(chǎng)變得更加朝氣蓬勃。 超高頻 RFID 系統(tǒng)包括讀寫(xiě)器