RFID原理與應(yīng)用-RFID天線的應(yīng)用

實(shí)驗(yàn)報(bào)告書課程名：《RFID原理與應(yīng)用》題目：實(shí)驗(yàn)七認(rèn)識(shí)RFID的天線實(shí)驗(yàn)類別【驗(yàn)證】班級(jí)：學(xué)號(hào)：姓名：評(píng)語(yǔ)：實(shí)驗(yàn)態(tài)度：認(rèn)真（）一般（)差（）實(shí)驗(yàn)結(jié)果：正確（）部分正確（）錯(cuò)（）實(shí)驗(yàn)理論：掌握（）熟悉（)了解（）不懂（）操作技能：強(qiáng)（）一般（)差（）實(shí)驗(yàn)報(bào)告：好（)一般（)差（）成績(jī)：指導(dǎo)教師：批閱時(shí)間：年月日《RFID《RFID原理與應(yīng)用》實(shí)驗(yàn)報(bào)告-#-實(shí)驗(yàn)內(nèi)容或題目認(rèn)識(shí)RFID的天線:、實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c要求RFID常用天線的分類，特點(diǎn)，性能指標(biāo)。掌握天線常規(guī)型號(hào)，命名方法，并舉例說(shuō)明?？偨Y(jié)天線的功能及其相關(guān)技術(shù)。舉例天線的應(yīng)用場(chǎng)景三、實(shí)驗(yàn)步驟與實(shí)驗(yàn)結(jié)果截圖(可以抓圖粘貼)1、RFID常用天線的分類，特點(diǎn)，性能指標(biāo)。答：1.磁場(chǎng)耦合式天線磁場(chǎng)耦合式天線是低頻和高頻，RFID應(yīng)用中廣泛采用的天線形式，其基本形式是由線圈繞制而成。當(dāng)交變電流在線圈中流動(dòng)時(shí)就會(huì)在線圈周圍產(chǎn)生較的磁場(chǎng)，磁場(chǎng)穿過線圈的橫截面和線圈周圍空間，可以把讀寫器與傳感器之間的電磁場(chǎng)簡(jiǎn)化為交變磁場(chǎng)來(lái)研究讀寫器就是通過磁場(chǎng)耦合的方式與標(biāo)簽通信的。參數(shù)：線圈的電感L:通常將天線線圈L、電容器C和電阻R串聯(lián)在一起組成串聯(lián)諧振電路電感可以通過線圈的具體形式計(jì)算出來(lái)。線圈的面積：與在線圈天線距離很小時(shí)場(chǎng)強(qiáng)的變化比較緩慢，而面積較大的天線在較遠(yuǎn)處的場(chǎng)強(qiáng)明顯較高。線圈天線的Q值：線圈的Q值越高，諧振電流越大周圍場(chǎng)強(qiáng)也越強(qiáng)。由此改善標(biāo)簽的功率傳輸特性。線圈天線的帶寬與品質(zhì)因數(shù)成反比。工作在超高頻和微波波段，該波段的天線具有多種不同的形式。參數(shù)：方向函數(shù)和方向圖：通常使用方向函數(shù)來(lái)描述天線在空間不同位置的輻射情況。天線增益：定向天線在空間某方向的輻射功率密度與無(wú)損耗的點(diǎn)源天線在該方向輻射功率密度之比稱為天線增益。天線輸入阻抗和輻射阻抗：天線帶寬：以中心頻率為基準(zhǔn)向兩邊增加和減少二引起功率下降3dB的頻率范圍。天線輸入駐波比。3、可選天線類型雙偶極子魯極折偶子制極印偶子自上獲得多方模式類型方向性方代以來(lái)引起了10—15O5110.555Oo.O.050.50,12—'雙偶極子魯極折偶子制極印偶子自上獲得多方模式類型方向性方代以來(lái)引起了10—15O5110.555Oo.O.050.50,12—'3、微帶天線廣泛的重視和研,5究，已在50-80100-30050-10030-100100兆赫至50。其主要特點(diǎn)是剖面低、、體積小、重量輕、造價(jià)低,可與彳且易于制成映線等。A羅?節(jié)哥k冏性能上來(lái)說(shuō)它有便于獲得曜橢化影易實(shí)現(xiàn)要缺點(diǎn)是頻帶窄、輻射效率較低及功率容量有限。直徑吉赫的寬廣頻域翊集成電路一起集成，多頻段工作等優(yōu)點(diǎn)。主微帶貼片天線通常介質(zhì)基片厚度h遠(yuǎn)小于工作波長(zhǎng)A羅遠(yuǎn)祉等人提出的空腔模型理論是分析這類天線的一種基本理論。帖片與接地板之間的空間猶如一個(gè)上下為電壁、四周為磁壁的空腔諧振器。對(duì)常用的工作模式長(zhǎng)度L約為半個(gè)波長(zhǎng)，其電場(chǎng)E沿長(zhǎng)度方向（x軸）的駐波分布如圖1a中的側(cè)視圖，而沒有橫向（y軸）的變化。天纟外的輻射等效于一個(gè)沿-y軸的磁流元（Jm=-nXE,n為縫隙外法線單位矢量）。由于這兩個(gè)磁流元方向相同合成輻射場(chǎng)在垂直貼片方向（z軸）最大，隨偏離此方向的角度增大而減小形成一個(gè)單向方向圖。天線輸入阻抗靠改變饋電位置加以調(diào)節(jié)。阻抗頻率特性與簡(jiǎn)單并聯(lián)諧振電路相似,品質(zhì)因數(shù)Q較高，1%?5%接地板上的介質(zhì)層會(huì)使電磁場(chǎng)束縛在導(dǎo)體表面附近傳播而不向空間輻射，這種波稱為表面波。故增加基片厚度時(shí)須避免出現(xiàn)明顯的表面波傳播。微帶振子天線當(dāng)介質(zhì)基片厚度遠(yuǎn)小于工作波長(zhǎng)或微帶振子長(zhǎng)度為諧振長(zhǎng)度時(shí)振子上的電流近于正弦分布。因此它具有與圓柱振子相似的輻射特性只是它在介質(zhì)層中還有表面波傳播使效率降低。微帶陣列天線利用若干微帶貼片或微帶振子可構(gòu)成具有固定波束和掃描波束的微帶陣列。與其他陣列天線相同，可采用諧振陣或100高50-100非揩振陣行波陣。微帶陣列的波束掃描可利用相位掃描、時(shí)間延遲掃描、頻率掃描和電子饋電開關(guān)等多種方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。2、天線的常規(guī)型號(hào)，命名方法。并舉例2、天線的常規(guī)型號(hào)，命名方法，并舉例答：

表一表二表三表四表五代號(hào)接頭型號(hào)代號(hào)外殼形式代號(hào)工作電壓代號(hào)天線規(guī)格特征頻率1SMAA48.5*39*15.515VA25X25X415752SMBB44*54.4*14.523.3/3.0VB25X25X224923BNCC35.5*42*1332.7VC18X18X414734MCXD50*50*1443~5VD15X15X423205MMCXE077*1452.5~5VE12X12X416006FMEF095*12665V以上F13X13X49237MINUHFG47*45*16.872.5V以下G10X10X49158SMCH77*65.4*13.5H17X17X48689NI38.2*35*12.6I18X18X20不用J13.8*2.1*7.5J15X15X2AHRS(GT-5)K63*61*17K9X9X4OIPXL雙頻L20X6X410FAKRA-CM46.2*39*14.7R16*6*411FAKRA-DN無(wú)外殼O12FAKRA-ZOP15WICLICPQ18X3.5X41623-130B0-BMC-CARDQR36*36*4RS45*45S19*19*7.4T63.5*63.5*6T八角U80*80*6YV110*110U40.5*35*13.1WVGSM天線XWYXZM12*6*4Z

RFID天線命名方式1）RFID標(biāo)簽天線命名方法IDAXXxxxxUHF協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)序列號(hào)：Series:6C產(chǎn)品尺寸：?jiǎn)挝唬篒DAXXxxxxUHF協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)序列號(hào)：Series:6C產(chǎn)品尺寸：?jiǎn)挝唬簃m極化方式:水平線極化特征頻率：XXXXMHz天線單元射頻標(biāo)簽UHF協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)6B6CUID無(wú)芯片備注：特殊天線可加序列號(hào)。如：代號(hào)BCU無(wú)永道單規(guī)格多頻率要求例如：IDA923X3030_B（6B芯片）/IDA923X3030（無(wú)芯片）說(shuō)明：頻率923，線計(jì)劃，尺寸30*30（注：25*25*4/2需用25254/25252）,協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)6B2）RFID收發(fā)機(jī)天線命名方法DAS923R45H4_HR02說(shuō)明：DAS介質(zhì)天線923MHZ頻率，R右旋極化，天線尺寸45,厚度4,識(shí)別碼HR023）RFID無(wú)源天線命名方法PAM923RNO_P75mm說(shuō)明：PAM無(wú)源，923MHZ頻率，R天線尺寸（注：45*45*6/4/2需用S6/S4/S2表示），N無(wú)外殼，O接頭IPEX，識(shí)別碼HR01,線長(zhǎng)P75毫米。備注：1）連接器形式：J：公頭JW:公彎頭K:母頭KW母彎頭，反接頭RP。2）線徑：默認(rèn)為RG174，P：1.13mmX：0.81mmG:RG58S:其他特殊3）線長(zhǎng)單位：線長(zhǎng)小于1米用mm,線長(zhǎng)大于等于1米用M3、天線的功能及其在設(shè)計(jì)的相關(guān)技術(shù)總結(jié)。答：口?1、天線應(yīng)能將導(dǎo)波能量盡可能多地轉(zhuǎn)變?yōu)殡姶挪芰俊＿@首先要求天線是一個(gè)良好的電磁開放系統(tǒng)，其次要求天線與發(fā)射機(jī)或接收機(jī)匹配。2、天線應(yīng)使電磁波盡可能集中于確定的方向上，或?qū)Υ_定方向的來(lái)波最大限度的接受，即方向具有方向性。3、天線應(yīng)能發(fā)射或接收規(guī)定極化的電磁波，即天線有適當(dāng)?shù)臉O化。4、天線應(yīng)有足夠的工作頻帶。這四點(diǎn)是天線最基本的功能，據(jù)此可定義若干參數(shù)作為設(shè)計(jì)和評(píng)價(jià)天線的依據(jù)。把天線和發(fā)射機(jī)或接收機(jī)連接起來(lái)的系統(tǒng)稱為饋線系統(tǒng)。饋線的形式隨頻率的不同而分為又導(dǎo)線傳輸線、同軸線傳輸線、波導(dǎo)或微帶線等。所以，所謂饋線，實(shí)際上就是傳輸線。不同的RFID的系統(tǒng)使用的工作頻率并不相同，因此天線的選擇也有所不同，常用的RFID系統(tǒng)有低頻(LF)RFID系統(tǒng)，高頻(HF)RFID系統(tǒng)和微波系統(tǒng)等，不同頻段的RFID系統(tǒng)也就對(duì)應(yīng)著不同的RFID天線。常用的天線技術(shù)有低頻和高頻RFID天線技術(shù)，微波RFID天線技術(shù)。4、說(shuō)明天線應(yīng)用場(chǎng)景答?基站常用天線在移動(dòng)通信系統(tǒng)中，基站通過無(wú)線收發(fā)信機(jī)提供與固定終接設(shè)備和移動(dòng)終端之間的無(wú)線信道，并通過無(wú)線信道完成話音呼叫和數(shù)據(jù)的傳遞。天線作為基站至關(guān)重要的組成部分，其性能的好壞直接關(guān)系到系統(tǒng)的通信質(zhì)量。1)基站對(duì)于天線的要求移動(dòng)通信系統(tǒng)中基站的位置是固定的，服務(wù)對(duì)象數(shù)量眾多，為它配置的天線應(yīng)具有高性能和滿足下述要求；為了節(jié)省發(fā)射機(jī)的功率，基站天線應(yīng)具有盡可能高的增益。天線能工作在多個(gè)頻段或具有更寬的寬帶。天線輻射方向圖能滿足要求，使基站覆蓋整個(gè)服務(wù)區(qū)。天線與收發(fā)設(shè)備之間具有良好的阻抗匹配。天線的體積盡可能小，結(jié)構(gòu)緊湊。此外，基站天線多采用線極化方式。其中單極化天線多采用垂直極化；雙極化天線多采用±45°雙線極化。由于一個(gè)雙極化天線是由極化彼此正交的兩根天線封裝在同一天線罩中組成的，采用雙極化天線可以大大減少天線數(shù)目，簡(jiǎn)化天線安裝，降低成本，減少天線占地空間。除了滿足一般基站天線的要求外，在3G移動(dòng)通信中，基站天線還要求具有上旁瓣抑制和下旁瓣零點(diǎn)充填的特性。前者是為了抑制對(duì)鄰近基站的干擾，后者是為了覆蓋區(qū)內(nèi)接收電平均勻。為了減少對(duì)鄰區(qū)的干擾和改善服務(wù)區(qū)的通信質(zhì)量，有時(shí)要求天線的波束要有一定程度的傾斜，常見的基站天線類型為了天線的增益，基站全向天線常采用第3章介紹過的由天線陣列組成的高效益全向天線。同時(shí)為了減少在無(wú)用方向的信號(hào)輻射或信號(hào)干擾，常采用兩個(gè)或多個(gè)直線陣構(gòu)成二維天線陣列，稱為平面天線。這也是目前移動(dòng)通信中常采用的天線形式。由于頻率資源的限制和增大系統(tǒng)容量的要求，在用戶密集的地區(qū)已很少采用全向天線，而是將小區(qū)劃分為若干個(gè)扇形小區(qū)，扇形小區(qū)內(nèi)采用定向天線。常用的移動(dòng)通信基站定向天線由直線輻射陣列和反射板兩部分構(gòu)成，稱之為板狀天線。反射板的主要功能是用來(lái)控制波束寬度