TÓM TẮT NỘI DUNG

Anten là bộ phận không thể thiếu trong các thiết bị thu phát, truyền tin. Nhất là với công nghệ kết nối không dây đang phát triển rất mạnh như hiện nay, anten đã có những thay đổi hết sức linh hoạt về phẩm chất, cấu trúc, kích thước…nhằm thoả mãn tối đa nhu cầu của người sử dụng.

Trong khuôn khổ đề tài này, cùng với việc tìm hiểu lý thuyết kỹ thuật anten, hệ thống RFID (Radio Frequency Identification), em đã nghiên cứu và thiết kế được một anten mạch dải có cấu trúc zíc zắc dùng cho hệ thống RFID, hoạt động ở dải tần 2.45GHz. Quá trình mô phỏng có sự trợ giúp của phần mềm Ansoft Designer.

Do thời gian thực hiện ngắn cộng với vốn kiến thức hạn chế nên khoá luận chắc chắn còn rất nhiều thiếu sót, em rất mong nhận được sự chỉ bảo của thầy cô để hoàn thiện hơn bào viết của mình.

Hà Nội, ngày 20 tháng 05 năm 2008

Sinh viên

Dương Đình Sáng

MỤC LỤC

MỤC LỤC

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT

DANH MỤC CÁC BẢNG

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ

MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG 1: MỘT SỐ KIẾN THỨC CƠ BẢN VỀ ANTEN VÀ ANTEN

MẠCH DẢI 2

1.1 Một số kiến thức cơ bản về anten 2 1.1.1 Mục đích, chức năng, nhiệm vụ của anten 2

1.1.2 Cấu trúc chung của hệ anten 2

1.1.3 Các thông số đặc trưng của anten 3

1.1.3.1 Trường bức xạ 3

1.1.3.2 Đặc tính định hướng của trường bức xạ 4

1.1.3.3 Đặc tính phân cực của trường bức xạ 9

1.1.3.4 Hệ số định hướng và hệ số tăng ích 10

1.1.4 Phối hợp trở kháng cho anten 12

1.2 Đường truyền vi dải và anten mạch dải 13

1.2.1 Đường truyền vi dải 13

1.2.1.1 Cấu trúc hình học của đường truyền vi dải 13

1.2.1.2 Các tham số cơ bản 14

1.2.1.3 Trở kháng đặc tính biến thiên của theo tần số 17

1.2.2 Anten mạch dải 17

1.2.2.1 Khái niệm 17

1.2.2.2 Cấu trúc và đặc tính cơ bản 17

CHƯƠNG 2: HỆ THỐNG RFID 21

2.1 Hệ thống RFID 2.1.1 Hệ thống nhận dạng tự động (Auto Identification-Auto ID) 21

2.1.1.1 Hệ thống mã vạch 21

2.1.1.2 Hệ thống nhận dạng sinh học 22

2.1.1.3 Hệ thống nhận dạng thẻ thông minh 22

2.1.2 Khái niệm về hệ thống RFID 23

2.1.3 Cấu tạo chung của hệ thống RFID 24

2.1.3.1 Tag / thẻ 24

2.1.3.2 Đầu đọc (Reader) 25

2.1.3.3 Middleware 25

2.1.4 Phân loại hệ thống RFID 25

2.1.4.1 RFID trường gần 26

2.1.4.2 RFID trường xa 26

2.1.5 Các tần số, quy định được sử dụng trong hệ thống RFID 27

2.1.6 Ưu điểm, nhược điểm của hệ thống RFID 29

2.1.6.1 Ưu điểm 29

2.1.6.2 Nhược điểm 30

2.1.7 Ứng dụng và xu hướng phát triển của RFID 30

2.1.7.1 Ứng dụng 30

2.1.7.2 Xu hướng phát triển 32

2.2 Anten trong hệ thống RFID 35

2.2.1 Nguyên lý hoạt động 35

2.2.1.1 Trường gần 35

2.2.1.2 Trường xa 36

2.2.2 Các loại anten dùng trong hệ thống RFID 37

CHƯƠNG 3: PHÂN TÍCH ANTEN CHO THẺ RFID TRƯỜNG XA 39

3.1 Đường Radio 41

3.2 EIRP và ERP 43

3.3 Độ tăng ích của anten thẻ 44

3.4 Hệ số phối hợp phân cực 44

3.5 Hệ số truyền công suất 44

3.6 RCS của anten 47

3.7 Tính toán khoảng đọc 50

CHƯƠNG 4: MÔ PHỎNG VÀ THIẾT KẾ ANTEN 52

4.1 Mô phỏng, thiết kế anten mạch dải có cấu trúc zíc zắc hoạt động tại dải tần

2.45GHz dung cho hệ thống RFID 52

4.2 Đo đạc thực nghiệm 60

4.3 Nhận xét- đánh giá 64

KẾT LUẬN 66

TÀI LIỆU THAM KHẢO 67

MỞ ĐẦU

Trong những năm gần đây, các hệ thống nhận dạng tự động (Auto Identification) ngày càng phát triển mạnh mẽ và được ứng dụng trong rất nhiều các lĩnh vực. Nhưng phát triển mạnh nhất hiện nay chính là công nghệ nhận dạng tự động sử dụng tần số sóng radio, đó chính là công nghệ RFID (Radio Frequency Identification). Cùng với sự phát triển của công nghệ sản xuất chip và công nghệ không dây, hệ thống RFID ngày càng phát triển và hoàn thiện hơn về mọi mặt. Việc tìm hiểu, nghiên cứu công nghệ này giúp chúng ta tiếp cận và tiến đến làm chủ công nghệ, từ đó chúng ta có thể triển khai các ứng dụng trong thực tế.

Nội dung của khoá luận tập trung nghiên cứu về lý thuyết anten, hệ thống RFID và thử nghiệm thiết kế anten cho hệ thống này. Bằng lý thuyết và thực nghiệm, khoá luận đã thực hiện được những nội dung sau đây:

- Nghiên cứu lý thuyết về anten và anten mạch dải

- Tìm hiểu hệ thống RFID

- Tìm hiểu, phân tích nguyên lý hoạt động và các đặc trưng cơ bản của anten dùng cho RFID (trường xa).

- Mô phỏng, thiết kế anten mạch dải cấu trúc zíc zắc dùng cho RFID hoạt động ở dải tần 2.45GHZ