摘要: 随着无线通信的迅速发展，射频识别技术(Radio Frequency Identification，简称RFID)得到了广泛应用。在当前世界全球化的背景下，企业间的竞争日趋激烈，效率已是每个企业的生命线。然而，物流中很大的一部分是物料储存，如何降低物流成本已经成为企... 展开 随着无线通信的迅速发展，射频识别技术(Radio Frequency Identification，简称RFID)得到了广泛应用。在当前世界全球化的背景下，企业间的竞争日趋激烈，效率已是每个企业的生命线。然而，物流中很大的一部分是物料储存，如何降低物流成本已经成为企业的重要课题之一。在这种情况下，自动化立体仓库就应运而生了。因此，研究用于自动化立体仓库中的新型RFID系统，能够使自动化立体仓库在货物信息的管理、货位使用情况的监控等方面更加高效化、智能化和信息化，具有极其重要的意义。这使得作为RFID系统关键部件的天线设计和研究变得非常重要和迫切。 本文首先介绍了RFlD技术的相关知识，包括RFID技术的发展历程、工作原理和分类，自动化立体仓库RFID系统的工作流程，以及RFID天线的国内外研究现状和分类。然后，以自动化立体仓库RFID系统为应用背景，设计了多款标签天线和读写器天线，并进行仿真、优化、实物制作及性能测试等工作。论文的主要工作包括以下几个方面： (1)在标签天线设计方面，首先提出了设计要求，并介绍了标签天线和芯片的阻抗匹配原理，以及匹配网络的电路设计。研究了分别加载弯折线和寄生单元的偶极子标签天线。然后，对印刷倒L天线及双频标签天线进行设计，仿真结果表明天线的回波损耗、输入阻抗、增益等参数性能指标好，满足了自动化立体仓库RFID系统对天线的设计要求。 (2)在读写器天线设计方面，本文设计了一款结构紧凑、性能稳定的读写器天线及阵列天线。首先提出了设计要求。从分形结构入手，研究了Minkowski分形贴片的尺寸缩减特性。然后，在迭代系数为0．25的2阶Minkowski分形天线的基础上，设计了一种新型的Minkowski改进型天线结构，并进行仿真优化。最后，应用微带阵列天线的基本理论，以Minkowski改进型天线为阵元，设计仿真了一款四元分形阵列天线。 (3)针对上述所设计的标签天线和读写器天线分别制作了实物，并对天线谐振特性和增益等进行测试，将测试结果与仿真结果进行分析对比，找出误差因为。最后，将制作出的天线实物应用于自动化立体仓库RFID系统中，对其最大读取距离进行了简单测试。 本文设计的小型化RFID分形读写器天线结构紧凑、体积小且性能稳定，设计的标签天线能实现双频工作特性，不仅可应用于自动化立体仓库，同样适用于其他的应用场合，如矿用RFID系统、智能车辆RFID识别系统等。 收起