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出現(xiàn)了零中頻和低中頻接收機(jī)結(jié)構(gòu)。

隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的迅速發(fā)展和日益成熟，超低功耗的無線傳感器已成為物聯(lián)網(wǎng)的重要組成單元。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)通過將大量的傳感器節(jié)點(diǎn)部署在監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)，使用無線電通信方式形成一個(gè)多跳的具有動(dòng)態(tài)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的自組織網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，目前已得到了廣泛應(yīng)用。

現(xiàn)代民用及軍用設(shè)施使用電子設(shè)備繁多，電磁環(huán)境復(fù)雜，相互干擾嚴(yán)重。一般地，車、船和飛機(jī)上的通信設(shè)備收發(fā)機(jī)都集成在一起。以短波通信設(shè)備為例，發(fā)射機(jī)的殘余信號(hào)在接收機(jī)輸入端產(chǎn)生的電平達(dá)120dBμV(即13dBm)或更高。而接收機(jī)所需接收的微弱信號(hào)電平可能僅-6～0dBμV(即-117～-113dBm)。

如果簡單的把射頻芯片設(shè)計(jì)分成系統(tǒng)設(shè)計(jì)、路模塊設(shè)計(jì)、版圖設(shè)計(jì)三個(gè)階段，那么，我們知道，越早出現(xiàn)不良設(shè)計(jì)對(duì)后面的設(shè)計(jì)工作造成的難度越大，為得到相同效果所花費(fèi)的代價(jià)也就越大，由此系統(tǒng)級(jí)設(shè)計(jì)就顯得尤為重要。射頻接收器結(jié)構(gòu)的確定可以說是系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一個(gè)基本任務(wù)。

冷鏈運(yùn)輸監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)的整體結(jié)構(gòu)如圖l所示。整個(gè)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)由車載終端設(shè)備、GPRS通信網(wǎng)絡(luò)和監(jiān)測(cè)中心三部分構(gòu)成。

本研究基于兩個(gè)變型彎折偶極子天線，通過引入合適的饋電結(jié)構(gòu)同時(shí)進(jìn)行饋電，使天線的帶寬得以拓寬。并基于電磁仿真軟件Ansoft HFSS的仿真分析，設(shè)計(jì)并加工了一個(gè)實(shí)物天線。實(shí)測(cè)結(jié)果與仿真結(jié)果吻合良好，驗(yàn)證了該設(shè)計(jì)的有效性。

本文采用I型諧振單元來構(gòu)造所設(shè)計(jì)的標(biāo)簽。相比于其他結(jié)構(gòu)的諧振單元，其主要有兩方面的優(yōu)勢(shì)。首先，無論激勵(lì)信號(hào)是同極化，還是交叉極化的電磁波，I型諧振單元的后向散射信號(hào)中都不含有二次諧波，然而U型諧振單元在交叉極化的信號(hào)源激勵(lì)下，會(huì)產(chǎn)生二次諧波[8]。其次，I型諧振單元在受到正交極化的平面波激勵(lì)時(shí)，只會(huì)對(duì)一個(gè)極化方向的電磁波有所回應(yīng)，而不會(huì)對(duì)另一個(gè)極化方向的電磁波有所回應(yīng)，相應(yīng)的原理圖分別如圖1和圖2所示，其中V(vertical)和H(horizontal)分別代表諧振單元的放置方向和平面波極化方向是豎直和水平的，RCS是雷達(dá)散射界面(Radar Cross Section)。

本文提出了一種單面緊湊、可完全印制的無芯片RFID雙極化標(biāo)簽的設(shè)計(jì)。該標(biāo)簽利用具有相同諧振頻率且極化方向正交的“I”形貼片型半波偶極子諧振器，在雙極化平面波激勵(lì)下，同樣的固定頻帶內(nèi)被使用兩次，從而使編碼容量加倍，具有18位編碼容量。該標(biāo)簽具有容量大、尺寸小、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定等特點(diǎn)，適用于數(shù)據(jù)量大、對(duì)方向敏感，閱讀方向固定的應(yīng)用。

隨著社會(huì)和現(xiàn)代技術(shù)發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)超然而至，得到了很多國家和人民的關(guān)注。物聯(lián)網(wǎng)是基于現(xiàn)有的互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展起來的，它除了融合網(wǎng)絡(luò)、RFID技術(shù)、信息技術(shù)之外，還引入了無線，使得M2M型物聯(lián)網(wǎng)有了更深的發(fā)展，而且無線傳感器技術(shù)結(jié)合了嵌入式系統(tǒng)技術(shù)、傳感器技術(shù)、現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)以及無線通信技術(shù)，所以它本身也是一個(gè)熱點(diǎn)的研究領(lǐng)域。今天我們就來了解下無線傳感器網(wǎng)絡(luò)。

這里采用多諧振的方法，通過微帶天線的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了雙頻段的覆蓋。在這種思路下，采用E形天線與倒F天線(IFA)相結(jié)合的設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了一種低后瓣雙頻微帶天線。天線諧振在850 MHz和920 MHz處，VSWR=1.09，帶寬(VSWRlt;2)滿足頻段覆蓋的要求。該天線制作在2 mm厚的FR4基板上，不僅具有小的尺寸，而且便于調(diào)協(xié)，易于制作。

由于超高頻RFID的接收和發(fā)射頻率相同，讀卡器結(jié)構(gòu)基本為零中頻結(jié)構(gòu)。零中頻結(jié)構(gòu)的接收機(jī)射頻前端沒有選擇濾波器，對(duì)鄰近頻率的信號(hào)抗干擾能力很弱。我國在《800/900 MHz頻段射頻識(shí)別(RFID)技術(shù)應(yīng)用規(guī)定(試行)》中規(guī)定的跳頻間隔為250 kHz，這對(duì)零中頻結(jié)構(gòu)的RFID讀卡器在多詢問機(jī)環(huán)境下工作是一個(gè)很大的技術(shù)難點(diǎn)。所以，在現(xiàn)階段的多詢問機(jī)環(huán)境下工作的UHF RFID讀卡器，基本是工作于時(shí)分復(fù)用方式。在讀卡器中加入單刀多擲開關(guān)(Single Pole 4Throw，SP4T)，本機(jī)輪詢4個(gè)天線，可以取代另外的3個(gè)讀卡器，降低整個(gè)系統(tǒng)成本。

一套完整的RFID系統(tǒng)，是由閱讀器(Reader)與電子標(biāo)簽(TAG)也就是所謂的應(yīng)答器(Transponder)及應(yīng)用軟件系統(tǒng)三個(gè)部份所組成，其工作原理是Reader發(fā)射一特定頻率的無線電波能量給Transponder，用以驅(qū)動(dòng)Transponder電路將內(nèi)部的數(shù)據(jù)送出，此時(shí)Reader便依序接收解讀數(shù)據(jù)，送給應(yīng)用程序做相應(yīng)的處理。

巴倫(Balun)也稱平衡轉(zhuǎn)換器，是微波平衡混頻器、倍頻器、推挽放大器和天線饋電網(wǎng)絡(luò)等平衡電路布局的關(guān)鍵部件，可以說是無線局域網(wǎng)射頻前端電路設(shè)計(jì)的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，直接影響著無線通信的性能和質(zhì)量。而差分天線饋線的主要任務(wù)就是高效率的傳輸功率，同時(shí)要保證對(duì)稱陣子的平衡饋電。而在超短波頻段，如果采用平行雙導(dǎo)線做其饋電，雖然能保證這種平衡性，但由于其開放式的結(jié)構(gòu)，將會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的反射，為防止電磁能量的漏失和不易受氣候和環(huán)境等因素的影響，饋線通常采用屏蔽式同軸電纜，但如果直接與天線端相連，將會(huì)破壞天線本身的對(duì)稱性。這種不平衡現(xiàn)象不僅改變了天線的輸入阻抗匹配，而且使天線方向圖發(fā)生畸變。

RFID 技術(shù)是從 20 世紀(jì) 80 年代走向成熟的一項(xiàng)自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，近年來發(fā)展十分迅速。 目前，在全世界，基于 RFID 技術(shù)的電子標(biāo)簽，使用已經(jīng) 非常廣泛了，這主要取決于它的特性，RFID 標(biāo)簽可以使用在幾乎所有的物理對(duì)象上。RFID 技術(shù)在 工業(yè)自動(dòng)化，物體跟蹤，交通運(yùn)輸控制管理，防偽校園卡，電子錢包，行李標(biāo)簽，收費(fèi)系統(tǒng)，醫(yī)用裝 置，電子物品的監(jiān)控和軍事用途等方面已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用。例如第二代居民身份證，使用基于 ISO/IEC4443-B 標(biāo)準(zhǔn)的 13.56 MHz 電子標(biāo)簽，該項(xiàng) 目可以說國內(nèi)乃至國際上最大的RFID 應(yīng)用的項(xiàng)目之一。

RF OTA (Over The Air )測(cè)試會(huì)模擬產(chǎn)品的無線信號(hào)在空氣中的傳輸場(chǎng)景，而此種測(cè)試方式，可將產(chǎn)品內(nèi)部輻射干擾、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、天線的因素、射頻芯片收發(fā)算法、甚至人體影響等因素考慮進(jìn)去，是一種在自由空間驗(yàn)證無線產(chǎn)品空口性能的綜合性測(cè)試方法，非常接近產(chǎn)品實(shí)際使用場(chǎng)景。

在信息化高速發(fā)展的今天，數(shù)字化信息的應(yīng)用越來越成熟，各行業(yè)通過其優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、搶占市場(chǎng)。目前得到廣泛應(yīng)用的車載終端，大多僅利用了攝像頭的錄像功能，不能及時(shí)將監(jiān)控信息及時(shí)傳回監(jiān)控中心，并非真正的實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程監(jiān)控終端，不能滿足自動(dòng)化作業(yè)需求。隨著當(dāng)前物流行業(yè)的迅速發(fā)展，將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)引入物流行業(yè)管理，將對(duì)提升物流企業(yè)的效益起到事半功倍的作用。文中介紹的基于RFID的物聯(lián)網(wǎng)車載系統(tǒng)是運(yùn)行于車載終端中的智能系統(tǒng)，安裝在運(yùn)輸車輛后，通過RFID技術(shù)以及其他動(dòng)態(tài)信息采集技術(shù)，無需人工操作，自動(dòng)與控制中心進(jìn)行通信，實(shí)現(xiàn)對(duì)車輛的全程掌控。

RFID系統(tǒng)是以電磁信號(hào)為媒介進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)淖詣?dòng)識(shí)別技術(shù)，與傳統(tǒng)條形碼技術(shù)相比，其優(yōu)勢(shì)在于識(shí)別對(duì)象與讀取設(shè)備之間通信穿透性強(qiáng)、距離較遠(yuǎn)、數(shù)據(jù)傳輸量大和適應(yīng)環(huán)境能力強(qiáng)等，因此在物流跟蹤、倉儲(chǔ)管理和物品定位等方面得到廣泛應(yīng)用。RFID主要由讀寫器和標(biāo)簽兩部分組成，標(biāo)簽一般貼附在物品上，接收讀寫器信號(hào)并將ID信息發(fā)回讀寫器。目前，RFID標(biāo)簽仍無法取代條形碼的一個(gè)重要因素是成本仍然較高，而在整個(gè)標(biāo)簽成本中芯片占有較大比重，因此近年有關(guān)無芯片標(biāo)簽的研究和應(yīng)用得到了廣泛關(guān)注。

英特爾、微軟、IBM、NEC、日立、訊寶等巨頭企業(yè)，都對(duì)RFID技術(shù)傾注了巨大的熱情。TI，Intel等美國集成電路廠商目前都在RFID領(lǐng)域投入巨資進(jìn)行RFID芯片開發(fā)，IBM、Microsoft等也在積極開發(fā)相應(yīng)的軟件及系統(tǒng)來支持RFID的應(yīng)用，而菲利普電子公司則是RFID芯片制造業(yè)的領(lǐng)頭產(chǎn)商。故本文以Philips生產(chǎn)的Mifare lS50為例子，剖析RFID卡的結(jié)構(gòu)及其芯片的通訊、存儲(chǔ)技術(shù)。該卡的RFID芯片所具有的獨(dú)特的MIFARE RF(射頻)非接觸式接口標(biāo)準(zhǔn)已被制定為國際標(biāo)準(zhǔn)ISO/IEC 14443 TYPE A標(biāo)準(zhǔn)，其應(yīng)用很廣泛。

在信息化高速發(fā)展的今天，數(shù)字化信息的應(yīng)用越來越成熟，各行業(yè)通過其優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、搶占市場(chǎng)。目前得到廣泛應(yīng)用的車載終端，大多僅利用了攝像頭的錄像功能，不能及時(shí)將監(jiān)控信息及時(shí)傳回監(jiān)控中心，并非真正的實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程監(jiān)控終端，不能滿足自動(dòng)化作業(yè)需求。隨著當(dāng)前物流行業(yè)的迅速發(fā)展，將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)引入物流行業(yè)管理，將對(duì)提升物流企業(yè)的效益起到事半功倍的作用。

針對(duì)頻譜特征法在設(shè)計(jì)無芯片標(biāo)簽中面臨的編碼容量與標(biāo)簽尺寸的矛盾問題，提出了一種新型無芯片標(biāo)簽結(jié)構(gòu)。設(shè)計(jì)的標(biāo)簽由介質(zhì)集成波導(dǎo)和位于表面貼片上的互補(bǔ)分裂環(huán)構(gòu)成。標(biāo)簽諧振頻率可通過調(diào)節(jié)互補(bǔ)分裂環(huán)內(nèi)外環(huán)的開口角度實(shí)現(xiàn)，其中外環(huán)負(fù)責(zé)大范圍的頻率粗調(diào)，內(nèi)環(huán)用于小范圍的頻率細(xì)調(diào)。標(biāo)簽工作于4 GHz～6 GHz頻率范圍，尺寸為25 mm×15 mm，編碼密度高達(dá)4.86 bit/cm2。通過仿真驗(yàn)證了與理論分析的一致性，相比傳統(tǒng)的無芯片標(biāo)簽，該結(jié)構(gòu)可以在不增大標(biāo)簽尺寸的前提下提高編碼容量，同時(shí)介質(zhì)集成波導(dǎo)為標(biāo)簽提供了高選擇性，使標(biāo)簽保持了較高的頻譜分辨率。

英特爾、微軟、IBM、NEC、日立、訊寶等巨頭企業(yè)，都對(duì)RFID技術(shù)傾注了巨大的熱情。TI，Intel等美國集成電路廠商目前都在RFID領(lǐng)域投入巨資進(jìn)行RFID芯片開發(fā)，IBM、Microsoft等也在積極開發(fā)相應(yīng)的軟件及系統(tǒng)來支持RFID的應(yīng)用，而菲利普電子公司則是RFID芯片制造業(yè)的領(lǐng)頭產(chǎn)商。故本文以Philips生產(chǎn)的Mifare lS50為例子，剖析RFID卡的結(jié)構(gòu)及其芯片的通訊、存儲(chǔ)技術(shù)。該卡的RFID芯片所具有的獨(dú)特的MIFARE RF(射頻)非接觸式接口標(biāo)準(zhǔn)已被制定為國際標(biāo)準(zhǔn)ISO/IEC 14443 TYPE A標(biāo)準(zhǔn)，其應(yīng)用很廣泛。

RFID 系統(tǒng)由閱讀器(Reader)，電子標(biāo)簽( Tag) 和后臺(tái)數(shù)據(jù)庫組成 ，見圖1。閱讀器從附著在物品上的Tag中讀取數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)在閱讀器或送給 后臺(tái)的數(shù)據(jù)庫應(yīng)用程序進(jìn)行處理。閱讀器作為RFID 系統(tǒng)中的關(guān)鍵部件通過天線與電子標(biāo)簽進(jìn)行無線 通信，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)標(biāo)簽識(shí)別碼和內(nèi)存數(shù)據(jù)的讀出或 寫入操作。

標(biāo)簽由在矩形介質(zhì)板上蝕刻的多個(gè)按規(guī)律排列的直角型諧振器構(gòu)成，標(biāo)簽結(jié)構(gòu)對(duì)于多種極化方向的入射波都有著良好的穩(wěn)定性。同時(shí)提出了一種新的無芯片標(biāo)簽編碼方法，在不增加諧振器間相互耦合的前提下，使標(biāo)簽的編碼密度增加了一倍。相比于傳統(tǒng)的無芯標(biāo)簽，該標(biāo)簽具有尺寸小和編碼密度高等優(yōu)點(diǎn)，標(biāo)簽采用單層導(dǎo)體結(jié)構(gòu)能被直接印制在ID卡甚至紙張上。

射頻識(shí)別技術(shù)(RFID，即Radio Frequency IdenTIficaTIon)是一種基于雷達(dá)技術(shù)發(fā)展而來的識(shí)別技術(shù)。文章論述了如何研制了RFID讀卡器射頻電路的相關(guān)信息，包括零中頻解調(diào)技術(shù)、載波電路、信號(hào)調(diào)制電路及射頻功率放大電路，并給出射頻電路模塊結(jié)構(gòu)的方案，這對(duì)簡化傳統(tǒng)的射頻電路，推廣射頻識(shí)別(RFID)技術(shù)在工業(yè)自動(dòng)化和交通控制等眾多領(lǐng)域有重要意義。

一套完整的RFID系統(tǒng)，是由閱讀器(Reader)與電子標(biāo)簽(TAG)也就是所謂的應(yīng)答器(Transponder)及應(yīng)用軟件系統(tǒng)三個(gè)部份所組成，其工作原理是Reader發(fā)射一特定頻率的無線電波能量給Transponder，用以驅(qū)動(dòng)Transponder電路將內(nèi)部的數(shù)據(jù)送出，此時(shí)Reader便依序接收解讀數(shù)據(jù)，送給應(yīng)用程序做相應(yīng)的處理。

廣電運(yùn)營商的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，由初期的同軸電纜網(wǎng)絡(luò)，到光纖同軸混合(HFC)網(wǎng)絡(luò)，再到現(xiàn)在的光纖到戶(FTTH)網(wǎng)絡(luò)。 廣電網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)日趨復(fù)雜, 規(guī)模日趨龐大。 隨著“三網(wǎng)融合”工作的推進(jìn)，廣電網(wǎng)絡(luò)公司的業(yè)務(wù)范圍不斷拓展，國家不斷推進(jìn)智慧城市、美麗鄉(xiāng)村、雪亮工程，需要海量光纖來支撐， 廣電運(yùn)營商能夠提供相應(yīng)的服務(wù)能力以及不斷增加或更新的業(yè)務(wù)。

內(nèi)置天線經(jīng)常采用的幾種形式分別為，分為彈片形式和chip貼片天線和FPC天線。貼片天線的形式是統(tǒng)一規(guī)格的，有固定的尺寸，焊盤的位置和尺寸根據(jù)具體規(guī)格的天線也是固定的。另外根據(jù)特定型號(hào)的天線有相關(guān)的天線周圍凈空的要求和設(shè)備尺寸的建議等設(shè)計(jì)指導(dǎo)意見。

該文介紹了利用RFID技術(shù)建立鐵包跟蹤系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)鐵包實(shí)時(shí)狀態(tài)的及時(shí)跟蹤，提高鐵包的使用率和企業(yè)生產(chǎn)效能。詳細(xì)給出了鐵包跟蹤系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)以及數(shù)據(jù)采集處理的設(shè)計(jì)方案，同時(shí)，描述了射頻識(shí)別讀寫器與PLC控制器通信的設(shè)計(jì)方法。

針對(duì)電梯安全運(yùn)行遠(yuǎn)程無線監(jiān)測(cè)的實(shí)際需要，結(jié)合WiMAX無線網(wǎng)絡(luò)帶寬高、傳輸速度快和覆蓋范圍廣的優(yōu)點(diǎn)，借助WiMAX通信技術(shù)搭建了一套電梯無線故障監(jiān)測(cè)報(bào)警系統(tǒng)，該系統(tǒng)綜合了電梯故障監(jiān)測(cè)、困人報(bào)警通信及電梯相關(guān)信息管理等功能。對(duì)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路及組成結(jié)構(gòu)進(jìn)行了詳細(xì)的介紹，并重點(diǎn)說明了監(jiān)控報(bào)警終端的設(shè)計(jì)過程。該系統(tǒng)為現(xiàn)階段進(jìn)入使用壽命中后期老齡化電梯的物聯(lián)網(wǎng)改造提供了一種解決方案。

提出了一種由水平和豎直方向上蝕刻的I型諧振體構(gòu)成的雙極化無芯RFID新型標(biāo)簽。采用雙極化編碼技術(shù)和頻移編碼技術(shù)設(shè)計(jì)了該種新型標(biāo)簽的編碼方法，實(shí)現(xiàn)了編碼容量加倍，同時(shí)在減少諧振單元的情況下，仍然可獲得更加理想的編碼容量。最后，設(shè)計(jì)了一個(gè)16 bit的雙極化無芯標(biāo)簽,通過仿真驗(yàn)證了其可行性，為無芯標(biāo)簽的研究提供了新的思路。

提出一種新型分形結(jié)構(gòu)加載的Sierpinski墊片天線。該天線采用新型加載技術(shù)并充分利用了此新型結(jié)構(gòu)的空間自填充能力。結(jié)果表明，此新型分形結(jié)構(gòu)加載的Sierpinski墊片天線比Koch分形加載更能縮減天線的尺寸，并且能降低諧振頻率，具有寬頻帶特性，可以實(shí)現(xiàn) Sierpinski分形天線的小型化、多頻段特性。

當(dāng)前RFID標(biāo)簽技術(shù)有著極為廣泛的應(yīng)用，為了減少RFID標(biāo)簽的制造成本和提高工作的可靠性，提出了一種有機(jī)補(bǔ)償電路。該電路集成了8個(gè)階段的有機(jī)整流器，其最高工作頻率可以達(dá)到14 MHz，以及一個(gè)集成的PUF結(jié)構(gòu)，它產(chǎn)生一個(gè)不可克隆的隨機(jī)碼，每一個(gè)獨(dú)立的結(jié)構(gòu)生成自己的代碼，并可以準(zhǔn)確地從其他電路中識(shí)別出來，耦合這兩個(gè)電路以及天線將可以建立一個(gè)RFID無源標(biāo)簽。該方案可以應(yīng)用于塑料薄膜中逐片有機(jī)處理的RFID標(biāo)簽中，方便設(shè)計(jì)和制造出復(fù)雜的全有機(jī)電路。