RFID读写器天线的研究与设计

本文简要介绍了RFID技术的基本工作原理,指出天线设计是RFID系统设计的关键部分。然后介绍了RFID读写器天线的基本工作原理,指明其相应的物理基础,说明了天线设计的基本步骤,并给出了一些优化措施。     

一种RFID标签天线的设计

随着无线通信理论和关键技术的发展,RFID技术的应用越来越受到重视。简要介绍了RFID天线的应用背景和RFID标签的工作原理,指出了读写器的天线对RFID系统的重要性,着重分析了矩形贴片天线理论模型的辐射性能,提出了一款新型的RFID标签贴片天线,同时展望了RFID技术在未来广阔的应用前景。     

功率自适应超高频RFID读写器系统设计

以基于STM32和RMU900+的物联网工程读写器为基础平台,将雨量传感、温度传感和雷达探测等模块引入到RFID系统中,并制定可独立调节和全网集中调节的射频模块发射功率自适应控制策略,在确保可靠识读的同时,降低了系统功耗,延长了读写器的工作寿命。该设计可为有高可靠性要求的同类应用系统提供参考。     

基于MF RC500的RFID射频读写器设计

为适应无线射频识别技术的发展,对基于MF RC500的RFID射频读写器进行了研究。介绍了RFID系统的基本原理及结构框架,并对MF RC500芯片做了简单的介绍和说明,然后给出了实际的电路原理图,并根据关键寄存器的设置给出了使读写器对电子标签完成读写基本功能的流程图。测试表明该方案可行,读写器工作稳定、功耗低、抗干扰能力强、升级方便,可集成传感器或无线通信装置应用于生产、物流、医疗等领域,有一定的发展潜力。     

125kHz低频RFID读写器设计

本文介绍一种基于基站芯片EM4095和AT89S52单片机的低频RFID读写器设计方案。论文首先对读写器硬件功能框图进行说明,并给出了读写器硬件接口电路。在分析了EM4095解调、输出的曼彻斯特编码数据波形后,根据该曼彻斯特码编码特点,提出了利用计算曼彻斯特码的下降沿间隔的载波数的方法进行解码的思路,并给出了软件流程图,此解码方法提高了解码的速度和准确性,实验证明,读写器读卡稳定可靠,效果好。     

4天线超高频RFID读写器核心模块设计

为了提高RFID读写器的群读能力、辐射范围、读取率,读取标签时不受标签方位的影响,本文基于Impinj R2000读写器芯片,使用RFMD公司生产的RF1604DS芯片完成了一款4天线端口读写器核心模块的硬件设计。该模块符合ISO18000-6C等物联网相关主流标准,工作频率范围为860 MHz~960 MHz可调,各天线输出端输出功率大于30 d Bm,可实现远距离读写标签。通过专用测试工具对模块内部寄存器进行相关设置后,可以实现4天线的读、写操作功能。最后,通过信号分析仪对各天线端在不同功率需求下进行了现场测试,同时在应用现场进行了实际应用。结果表明:4个天线端功率输出功率高,辐射范围大,读取标签距离远,能满足实际需求,具有很好的市场前景。     

RFID读写器核心软件设计概述

本文详细介绍了基于超高频读写控制芯片INDY R2000、控制器STM32107的RFID读写器核心软件的设计.该读写器工作在840～ 960MHz频段,配备以太网、USB/USART等硬件接口,可方便地进行无线数据通讯.核心软件采用嵌入式实时操作系统平台搭载RFID控制程序的方式,实现了协议可配置、高级无线电接入等功能.实际测试表明,以该软件设计方法设计的RFID读写器能很好得读取IEC 18000-6C/6B电子标签.     

基于物流仓储管理的RFID读写器设计

在分析RFID的物流仓储管理应用背景的基础上,对设计所用标签进行了简要说明,提出了一种RFID读写器设计方案,重点设计了RFID读写器硬件和软件模块。其中,硬件模块设计主要包括接收/发送模块、对外接口模块、控制模块和供电管理模块;软件模块设计主要包括主程序设计和防冲突程序设计两部分。     

基于嵌入式Linux物流RFID读写器的设计与实现

旨在设计一款基于嵌入式Linux的物流RFID标签读写器,具有多种接入网络的方式的通信接口,以适应在大规模分布式物流供应链环境下应用。其特点是嵌入式操作系统,有独立的嵌入数据库。由于有了数据库的支持,在网络拥塞或中断时,读写器也可以继续工作,把读到的标签数据先存放到本地数据库,网络恢复正常,再把本地数据库中的数据上传到主服务器。本读写器采用模块化的设计思想,拥有可定制,可升级,可更新高级特性。     

基于RFID的防伪读写器设计与实现

传统射频识别(RFID)防伪系统仅利用标签编码的唯一性完成,存在着非法读写器恶意读取和假数据欺骗的安全隐患。针对上述缺点,介绍了一种新的基于RFID技术的防伪读写器的设计与实现,探讨了利用RFID和GSM通信,对读写器和商品编码进行双重认证的防伪验证机制。建立了商品防伪模型,并进行了实际测试。结果表明,系统能够安全、高效地运行。     

Compact dual ports handheld RFID reader antenna with high isolation

A compact dual ports antenna with high isolation is proposed for handheld radio frequency identification (RFID) reader, which is rarely reported in open literatures. Different with conventional handheld RFID reader antenna with single port, the proposed antenna transmits and receives signal separately. The proposed antenna operating with full duplex mode can enhance effectively sensitivity of reader, as the strong transmitting signal of reader with single port is usually highly coupled with weak receiving backscatter signal of tag. The antenna utilizes aperture coupled patch structure that occupies less volume and provides further space‐saving efficiency. The height of the proposed antenna is only 5.1 mm and the volume of that is 80 ×80 × 5.1 mm³, which is easy to integrate in handheld RFID readers. The antenna uses four symmetric coupling apertures to excite two orthogonal modes for dual polarized operation. High isolation of around ?35 dB is obtained by proper arrangement of the length and position of the coupling apertures. The maximum measured return loss is ?39 dB at 2.4 GHz and isolation is ?47 dB at 2.4 GHz. The antenna is suitable for applications in handheld RFID readers. © 2015 Wiley Periodicals, Inc. Int J RF and Microwave CAE 25:548–555, 2015.     

Eccentric annular slot patch antenna with frequency agility for UHF RFID reader applications

The design of a simple ultrahigh frequency RFID (radio frequency identification) reader antenna that can operate within the North America RFID band (902–928 MHz) is studied. To generate circular polarization (CP) radiation in this band, a novel method of loading two narrow open‐ended slots (slits) into an eccentric annular slot patch is proposed. To allow optimum impedance matching with enhanced CP bandwidth, the radiating patch is loaded to an L‐shaped ground plane. From the experimental results, the proposed antenna can yield an impedance bandwidth (10‐dB return loss) between 650 MHz to 1125 MHz, while good CP bandwidth (3‐dB axial ratio, AR) from 901 MHz to 930 MHz is also attained. Furthermore, gain level and efficiency of more than 7.8 dBic and 90%, respectively, were also measured. By simply removing one of the slits, this proposed antenna can also be modified to operate within the China (840–846 MHz) and European (865–868 MHz) RFID band.     

超高频RFID读写器系统的设计与实现

采用ARM9微处理器为主控制器,射频处理采用奥地利微电子公司的AS3992芯片为核心,设计开发了超高频RFID读写器系统。系统设计了外置功率放大电路、功率探测电路和天线端阻抗匹配调谐电路,使发射机输出功率达到+33dBm,并有效地提高了接收机信噪比,实现了对符合ISO/IEC 18000-6C 900MHz RFID协议的多标签的稳定高速读写;同时在ARM9硬件平台上移植了嵌入式Linux系统,并设计了读写器Web固件控制系统,以实现多标签盘存和读写器的网络配置等操作,为读卡器之间数据通信和二次开发提供平台。该系统已搭建运行于某电厂运煤车辆出入RFID管理控制系统中,运行结果表明,系统最大稳定读取距离达到10m,满足了工程需求。     

基于相控阵天线的RFID系统设计

设计了一种可扩展阅读范围的相控阵天线RFID系统。采用Intel R1000阅读器开发平台、MASWSS0204开关芯片,研制了功率分配器、移相器、天线阵,搭建了符合ISO 18000-6C和EPC globalGen 2标准、中心频率为915 MHz RFID阅读器系统。系统引入相控阵原理,并对阅读器进行了简单改动,设计了相控阵RFID系统的硬件组成结构和软件工作流程。设计的相控天线阵列由2×2个微带天线单元、3个功率分配器和1个移相器组成,使用FR4介质板材料制作。实验结果表明,该系统增大了RFID信号的覆盖范围。     

便携式RFID读写器的设计与实现

提出一种基于ISO/IEC 18000-6B标准的低成本、便携式超高频RFID读写器的设计。该设计采用了基于零中频结构的射频收发机模块和以单片机为主的数字基带处理模块,从而实现了低成本,并且达到了单标签80bit/5ms的读写速度。     

RFID低功耗电子标签和手持阅读器设计开发

设计了一种短距离2.4 GHz无线通信方案,基于此方案研制的手持阅读器和低功耗电子标签成功应用于油田设备上。电子标签和阅读器分别由ARM和MSP430系列单片机控制无线收发芯片NRF24L01实现身份识别与数据传输,相关参数由软件进行设置。手持阅读器具有好的人机接口,电子标签具有体积小、功耗低、性能稳定、抗干扰能力强的特点。可在一定距离范围内实现误码率低的快速通信。     

A low profile aperture coupled antenna with broadband circular polarization characteristics for UHF RFID applications

An aperture coupled microstrip‐line fed antenna (circular patch) with CP radiation is initially investigated. To achieve good CP radiation at 925 MHz UHF RFID frequency, the technique of loading an inverted C‐shaped slit into the circular patch is initially proposed. By further loading an open eccentric‐ring shaped parasitic element around the circular patch, an additional CP frequency can be excited at 910 MHz, and by combining these two CP frequencies, broad CP bandwidth that can cover the entire 902‐928 MHz UHF RFID band is achieved. Because of the parasitic element, the total dimension of proposed antenna is modified to 170 × 170 × 11.4 mm³. From the measured results, the impedance and CP bandwidths of the proposed antenna were 9.4% (859‐944 MHz) and 3.1% (902‐930 MHz). Furthermore, its corresponding peak gain and efficiency are 5.9 dBic and 84.3%, respectively. Further analyses have shown that the proposed antenna can also achieve good CP frequency agility across the desired UHF RFID operating band (902‐928 MHz).     

具有匹配反馈环的微波段RFID标签天线设计

针对标签天线在RFID系统中的重要性,基于微带天线设计和电磁散射理论,设计和分析了一种具有匹配反馈环的微波段RFID标签天线。谐振频率为2.45 GHz和2.41 GHz天线的尺寸为54 mm×33 mm左右,天线显示近线性相位特性,在电压驻波比小于2的条件下天线的阻抗带宽为300 MHz。可以通过调整匹配反馈环的长度来调整天线的谐振频率,天线的增益为2.4~2.7 dBi。谐振频率为5.8 GHz的天线阻抗带宽为7%,增益为2.8~3.2 dBi,尺寸大小为20 mm×12 mm。通过仿真和测量可知,这种天线能较好地满足RFID微波段标签的要求。     

基于ISO18000-6C协议标准的RFID阅读器设计

为了满足市场需求,提高阅读器读写效率,提出一种基于ISO18000-6C协议标准的RFID阅读器设计方案。该阅读器基带处理部分采用ARM+FPGA组合实现,利用FPGA编解码速度快的特点并结合ARM的控制优势,使得该阅读器具有识别速度快、识别率高的特点;阅读器的射频发射电路采用两级功率放大,具备能很好地抑制噪声、保持很好的线性度、辐射功率满足要求、识别距离远的特点;阅读器的接收回路采用四路解调,可以很好地解决接收"模糊点"。