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射频识别(RFID)技术是一种利用无线射频方式在读写器和电子标签之间进行非接触双向数据传输,以达到目标识别和数据交换目的的自动识别技术。因为具有非接触、工作距离长、适于恶劣环境、可识别运动目标等优点,RFID技术已被广泛应用于工业自动化、商业自动化、交通运输控制管理等众多领域。而由于我国在微波波段以及UHF频段射频识别技术上尚处于起步阶段,因此,对2.45GHz的RFID系统的研究具有重要的意义。
本文首先介绍了RFID系统的组成并分析其相关工作原理,包括数据传输原理和能量传递原理等。对2.45GHz频段和UHF频段的主要相关RFID标准进行了介绍,并分析对比了2.45GHz频段与UHF频段的主要标准。
在此基础上,本文对2.45GHz RFID阅读器的射频发射电路和接收电路的系统结构进行了分析研究,并进行了系统仿真论证,最终给出了基于直接正交调制/解调的阅读器射频前端的整体架构方案。
最后,本文利用现有的商用芯片,设计实现了2.45GHz RFID阅读器射频前端硬件电路,包括本振、正交调制器、正交解调电路,功率放大器,模拟基带电路等,并用AT89S51单片机对本振芯片进行控制,对实物射频板进行了测试,测试结果与理论存在一些差别,但基本满足设计要求,为后续的改进和开发提供了基础原型。