應(yīng)用于UHF頻段近場(chǎng)RFID的雙偶極子讀寫(xiě)器天線(xiàn)設(shè)計(jì)的開(kāi)題報(bào)告

應(yīng)用于UHF頻段近場(chǎng)RFID的雙偶極子讀寫(xiě)器天線(xiàn)設(shè)計(jì)的開(kāi)題報(bào)告一、研究背景近場(chǎng)無(wú)線(xiàn)射頻識(shí)別技術(shù)（NearFieldCommunication，NFC）是一種非接觸式的近距離通信技術(shù)，在消費(fèi)電子、智能家居、無(wú)線(xiàn)支付等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。其中，UHF（Ultra-HighFrequency）頻段的NFC技術(shù)因其較遠(yuǎn)的通信距離和傳輸率高等特點(diǎn)，逐漸成為近年來(lái)研究的熱點(diǎn)。在UHF頻段的NFC系統(tǒng)中，讀寫(xiě)器天線(xiàn)是實(shí)現(xiàn)通信的重要組成部分之一。傳統(tǒng)的UHF天線(xiàn)設(shè)計(jì)方法多采用圓極化天線(xiàn)或線(xiàn)極化天線(xiàn)，但這種天線(xiàn)的設(shè)計(jì)存在以下缺點(diǎn)：1、量產(chǎn)過(guò)程中不易控制天線(xiàn)的頻率響應(yīng)、增益和散射特性，可能導(dǎo)致通信性能下降；2、易受環(huán)境干擾、天線(xiàn)方向調(diào)整不準(zhǔn)確等因素影響，導(dǎo)致通信效率降低；3、在NFC系統(tǒng)中需要讀寫(xiě)器天線(xiàn)能夠同時(shí)實(shí)現(xiàn)讀和寫(xiě)的功能，傳統(tǒng)天線(xiàn)在設(shè)計(jì)上較為困難。因此，需要研究一種適配于UHF頻段的NFC系統(tǒng)的讀寫(xiě)器天線(xiàn)設(shè)計(jì)方案，使其能夠在具有穩(wěn)定的頻率響應(yīng)和較大的增益的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)讀和寫(xiě)功能，并減少環(huán)境因素的影響，提高通信效率。二、研究目的本文旨在研究應(yīng)用于UHF頻段近場(chǎng)RFID的雙偶極子讀寫(xiě)器天線(xiàn)設(shè)計(jì)方案，針對(duì)傳統(tǒng)天線(xiàn)實(shí)現(xiàn)讀寫(xiě)功能比較困難的問(wèn)題，提出基于雙偶極子的讀寫(xiě)器天線(xiàn)設(shè)計(jì)方案，試圖在穩(wěn)定的頻率響應(yīng)和較大的增益的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)讀和寫(xiě)功能，并減少環(huán)境因素的影響，提高通信效率。三、研究?jī)?nèi)容1.UHF頻段近場(chǎng)RFID的基本工作原理和應(yīng)用場(chǎng)景的研究。2.雙偶極子天線(xiàn)的基本原理和類(lèi)型的研究，以及如何應(yīng)用于讀寫(xiě)器天線(xiàn)的研究。3.針對(duì)UHF頻段近場(chǎng)RFID中讀寫(xiě)器天線(xiàn)的需求和特點(diǎn)，提出一種基于雙偶極子的讀寫(xiě)器天線(xiàn)設(shè)計(jì)方案。4.對(duì)讀寫(xiě)器天線(xiàn)的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行仿真，并分析其頻率響應(yīng)、增益以及讀寫(xiě)功能等性能指標(biāo)。5.對(duì)實(shí)現(xiàn)讀寫(xiě)器天線(xiàn)功能所需的電路進(jìn)行設(shè)計(jì)。6.制作天線(xiàn)的實(shí)驗(yàn)，并對(duì)其性能進(jìn)行測(cè)試與驗(yàn)證。四、研究意義1.提出了一種適用于UHF頻段近場(chǎng)RFID系統(tǒng)的讀寫(xiě)器天線(xiàn)設(shè)計(jì)方案，使其能夠在具有穩(wěn)定的頻率響應(yīng)和較大的增益的同時(shí)實(shí)現(xiàn)讀和寫(xiě)功能，并減少環(huán)境因素的影響，提高通信效率。2.實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以為UHF頻段近場(chǎng)RFID系統(tǒng)設(shè)計(jì)和運(yùn)用提供新的參考方案和思路。五、研究方法該研究采用的主要方法有：文獻(xiàn)調(diào)研、理論研究、仿真分析、實(shí)驗(yàn)測(cè)試等。文字：文獻(xiàn)調(diào)研：通過(guò)查找書(shū)籍、期刊、網(wǎng)站以及其他相關(guān)資料，綜合收集與UHF頻段近場(chǎng)RFID系統(tǒng)的雙偶極子讀寫(xiě)器天線(xiàn)設(shè)計(jì)相關(guān)的理論知識(shí)、技術(shù)信息、制作方法、應(yīng)用案例等方面的研究成果。理論研究：結(jié)合雙偶極子天線(xiàn)的基本原理和類(lèi)型，結(jié)合近場(chǎng)RFID系統(tǒng)的需求和特點(diǎn)，探究一種適合于UHF頻段近場(chǎng)RFID系統(tǒng)的讀寫(xiě)器天線(xiàn)設(shè)計(jì)方案，并分析其性能指標(biāo)。仿真分析：基于電磁場(chǎng)仿真軟件對(duì)讀寫(xiě)器天線(xiàn)進(jìn)行仿真分析，并對(duì)頻率響應(yīng)、增益、天線(xiàn)輸入阻抗等性能參數(shù)進(jìn)行評(píng)估。實(shí)驗(yàn)測(cè)試：結(jié)合仿真結(jié)果，對(duì)所設(shè)計(jì)出的讀寫(xiě)器天線(xiàn)進(jìn)行制作，采用實(shí)驗(yàn)測(cè)試的方式，驗(yàn)證其性能指標(biāo)，并進(jìn)一步進(jìn)行性能改進(jìn)。六、可行性分析1.所設(shè)計(jì)的雙偶極子讀寫(xiě)器天線(xiàn)可以兼容NFC設(shè)備，同時(shí)性能指標(biāo)優(yōu)異，與傳統(tǒng)的天線(xiàn)相比，在穩(wěn)定的頻率響應(yīng)、較大的增益的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)讀和寫(xiě)的功能。2.該方案具有實(shí)驗(yàn)、仿真和理論分析相結(jié)合的特點(diǎn)，能夠更加全面系統(tǒng)地分析和評(píng)估讀寫(xiě)器天線(xiàn)的性