几种标签天线及双通带滤波器设计

论文摘要

作为一种非接触式的自动识别技术,射频识别(RFID)技术利用射频信号通过空间耦合(交变磁场或电磁场)实现无接触信息传递并通过所传递的信息达到识别的目的。同其它识别技术相比,射频识别技术具有很多优点。而RFID天线在整个RFID系统中具有重要的地位,因此研究RFID天线技术对RFID技术的成熟和广泛应用具有理论意义和实用价值。对于无线通信电路来说,滤波器是一种关键的射频器件。滤去镜频干扰、衰减噪声、频分复用及在高性能的混频电路,无不需要滤波器来实现。随着无线通信的个人化、宽带化,越来越要求人性化以及高性能的终端结构,产生了各种结构和性能的射频滤波器,从而进一步满足小体积、轻重量微波系统的要求。论文简要介绍了RFID技术的相关知识,说明了RFID系统的工作原理和分类,并对系统中所采用的天线进行了分析和讨论。文中仿真设计了一个高虚部阻抗的梯形偶极子标签天线,并对仿真结果进行分析。还提出了一种用于RFID系统的双频偶极子标签天线设计方案,对天线性能作了仿真分析,并对实际加工的天线模型进行了测试。根据测试结果,修改后的天线性能有所提高,可应用于双频RFID系统。研究了一种微带开槽标签天线,该天线为共面结构,文中对该天线进行了仿真分析、加工和实测,实测与仿真结构吻合较好。论文最后还对滤波器的传输特性、基本理论和设计原理进行了简单的阐述,基于微带折叠环双模谐振器和CSRR DGS结构,设计了一种双通带滤波器。与传统双通带滤波器相比,所提出的滤波器具有紧凑的结构和较高的隔离度。仿真和测量结果吻合良好,验证了设计结果的正确性。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景及意义
• 1.1.1 射频识别技术（RFID）的研究背景及意义
• 1.1.2 微波滤波器的研究背景及意义
• 1.2 RFID 系统简介
• 1.2.1 射频识别技术发展历史
• 1.2.2 RFID 的工作原理及组成
• 1.2.3 RFID 系统的分类
• 1.2.4 RFID 系统的天线
• 1.3 滤波器简介
• 1.3.1 滤波器的发展历程
• 1.3.2 微波滤波器的分类
• 1.3.3 微波滤波器的发展趋势
• 1.4 天线设计中的数值计算软件介绍
• 1.5 论文主要工作及内容安排
• 第二章 RFID 系统电磁理论及天线原理
• 2.1 电磁场理论
• 2.1.1 麦克斯韦方程与电磁场基础
• 2.1.2 天线及作用区域
• 2.1.3 传播空间、天线、电路的阻抗
• 2.2 天线基本理论
• 2.2.1 天线的形式和分类
• 2.2.2 天线产生的电磁场
• 2.2.3 天线的辐射特性参数
• 2.2.4 天线的阻抗特性参数
• 2.3 小结
• 第三章 标签天线设计
• 3.1 对称振子天线研究
• 3.1.1 对称振子的电流分布
• 3.1.2 偶极子天线的研究
• 3.1.3 单频偶极子标签天线设计
• 3.2 标签天线的双频设计
• 3.3 开槽标签天线设计
• 3.4 小结
• 第四章 滤波器的设计
• 4.1 引言
• 4.1.1 滤波器的传输特性
• 4.2 低通滤波器的综合
• 4.2.1 Butterworth 滤波器的基本理论
• 4.2.2 Chebyshev 滤波器的基本理论
• 4.2.3 椭圆函数滤波器的基本理论
• 4.3 滤波器设计原理
• 4.3.1 频率变换
• 4.3.2 倒置变换器
• 4.4 双通带滤波器设计
• 4.4.1 CSRR DGS 基本原理
• 4.4.2 双通带滤波器的设计
• 4.4.3 加工与实验
• 4.5 小结
• 第五章 结束语
• 致谢
• 参考文献
• 读硕士学位期间的研究成果