[信息与通信]RF2000射频训练系统的应用开发.doc

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1、摘要南 开 大 学本 科 生 毕 业 论 文（设 计）中文题目：RF2000射频训练系统的应用开发外文题目：Application Development of RF2000 Radio Frequency Training System 学 号： 姓 名： 年 级： 学 院： 系 别： 专 业：完成日期： 指导教师： 35 关于南开大学本科生毕业论文（设计）的声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，题目RF2000射频训练系统的应用开发是本人在指导教师指导下，进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本学位论文的研究成果不包含任何他人创作的、以公开发表或没有公开发表的作品内容。对本论

2、文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本学位论文原创性声明的法律责任由本人承担。 学位论文作者签名： 2010年5月 26日 本人声明：该学位论文是本人指导学生完成的研究成果，已经审阅过论文的全部内容，并能够保证题目、关键词、摘要部分中英文内容的一致性和准确性。 学位论文指导教师签名： 年 月 日摘 要RF2000射频训练系统的应用开发摘 要当今世界计算机和通信两大产业日益蓬勃发展，射频技术已经基本滲入到生活的各个方面。随着通信技术的发展，射频领域逐渐成为通信领域的主要工作频率范围，射频技术有着广泛的发展前景。然而目前我国从事射频工作的人员却非常短缺。作为一名通

3、信领域的大学生，我们应该主动了解相关知识以更好的适应未来的工作需要。本论文主要采用了理论学习和实验实践相结合的方法。首先对RF2000射频电路训练系统的12个课程单元和15个实验模块进行了研究学习。在此基础上，本论文着重研究了射频识别技术（RFID）在图书馆方面的应用开发。关键词： RF2000 射频电路 滤波器 射频识别AbstractApplication Development ofRF2000 Radio Frequency Training System AbstractThe current the world calculator and correspond by letter

4、 two greatest industries to develop rapidly increasingly, the technology of RF haves refer to all kinds of our life. With the development of the communication technology, ratio frequency is the main working area of the system, and ratio frequency technology has a wide and bright future. But the pers

5、ons with ability in this area in our country are very few. As a university student in the communication area, we should know about the interrelated theory on our own initiative, in order to adapt ourselves to the order of future work preferably.This treatise basically take the method of the combinat

6、ion of theoretical study and experiment practice.On the base of studying and understanding the theory of RF2000 Radio Frequency Training Systems twelve course units and fifteen experimental modules, this treatise puts emphasis on the application and development of Radio Frequency Identification on l

7、ibrary field. Key Words: RF2000 Radio Frequency Circuit Filter Radio Frequency dentification目 录目 录摘 要IAbstractII目录III1绪 论11.1 选题背景和意义11.2 本文结构12射频技术概述32.1 射频技术简介32.2 射频电路32.3 射频技术的主要应用43RF2000射频电路训练系统63.1 射频电路基本原理63.1.1 RF2000射频训练系统的相关课程内容63.1.2 相关基本理论83.2 射频电路相关实验163.2.1 RF2000射频训练系统的实验模块和实验单元测试项目1

8、63.2.2 相关基本实验174无线射频识别技术（RFID）的应用开发254.1 RFID 概述254.1.1 射频识别原理254.1.2 射频系统的分类264.1.3 射频技术的特点274.2 RFID 在图书馆工作中的应用开发274.2.1 基本功能284.2.2 系统构成284.2.3 预期作用294.2.4 面临问题305总结与展望325.1 总结325.2 展望32附录 A：RF2000射频训练系统的实物图以及产品规格：33附录B: 史密斯圆图:34参考文献35致 谢36绪论1绪 论1.1 选题背景和意义 射频技术（RF）起源于二次大战的军事通讯，在军事物流中起到了非常重要的作用。在

9、以后的发展过程中，射频技术以其独特的优点被广泛应用到商业、工业、交通运输业、邮电通讯业、物资管理、仓储、医疗卫生、安个检查、餐饮旅游、票证管理、工程项目等国民经济各行各业和人民日常生活中。射频技术（RF）的工作原理是基于电磁场理论，射频系统的优点是不局限于视线的范围，识别距离比光学系统远，射频识别标签具有读写能力，可携带大量数据，难以伪造，且具有智能功能。特别是RFID射频识别技术在对货物的识别上，将会取代目前广泛应用的条码技术。RFID射频识别是一种非接触式的自动识别技术，它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，识别工作无须人工干预，可工作于各种恶劣环境。RFID技术可识别高速运动物体

10、并可同时识别多个标签，操作快捷方便。RFID是一种简单的无线系统，只有两个基本器件，该系统用于控制、检测和跟踪物体。系统由一个询问器（或阅读器）和很多应答器（或标签）组成。自2004年起，全球范围内掀起了一场无线射频识别技术（RFID）的热潮，包括沃尔玛、宝洁、波音公司在内的商业巨头无不积极推动RFID在制造、物流、零售、交通等行业的应用。目前RFID技术及其应用正处于迅速上升的时期，被业界公认为是本世纪最具潜力的技术之一，它的发展和应用推广将是自动识别行业的一场技术革命。而RFID在交通物流行业的应用更是为通信技术提供了一个崭新的舞台，将成为未来电信业有潜力的利润增长点之一。了解并掌握这项技

11、术无疑对我国的经济发展具有重要的推动作用。1.2 本文结构本毕业论文（设计）主要分为五章。第一章是绪论部分，主要诠释了本毕业论文（设计）的选题理由以及论文结构。第二章是射频技术的概述，主要介绍了射频技术的背景和相关应用。第三章是RF2000射频电路训练系统的基本理论和实验模块的研究。第四章是RF2000射频电路训练系统的应用开发，是在第三章的理论和实验基础之上着重研究了射频识别技术（RFID）在图书馆方面的应用开发。第五章给出了全文的总结与展望。射频技术概述2射频技术概述2.1 射频技术简介就现代微波理论和技术的研究和发展而论，微波是指频率从300MHz到3000GHz范围内的电磁波，其相应的

12、波长从1m到0.1mm。由于其频率高，波长短，微波具有似光性、非电离性、信息性等特点，被广泛应用与信息传递、工业应用、生物医学等方面。射频技术主要以传输线理论、Smith圆图、单端口网络和多端口网络、有源射频元件模型、匹配网络和偏置网络、射频晶体管放大器设计为理论基础，更深层次包含了对射频滤波器设计、射频晶体管放大器设计、振荡器和混频器等的设计原理。射频技术有很多有点，例如数据的记忆容量大、可重复使用、穿透性和无屏障阅读、抗污染能力和耐久性等。2.2 射频电路射频电路又称为无线通信电路，这句话概括了射频电路的作用。射频电路几乎包括了无线通信信道中的所有单元电路。从图2.1和图2.2中可见，射频

13、电石英晶体振荡器缓冲放大（隔离）倍频调制功率放大低频放大电源声音图2.1发射系统示意图低噪音高频放大器混频中频放 大检波低频放大fsfs本地振荡器fLf1- fL- fs图2.2接收系统示意图路几乎是无线电发射机和接收机的全部。石英晶体振荡器、缓冲放大、倍频、调制、功率放大、低噪声高频放大、混频、振荡、中频放大、检波等都是射频电路要讲述的内容。2.3 射频技术的主要应用随着微波理论的成熟和现代工艺的发展，射频技术越来越深入人们的生活。射频技术以其独特的优点被广泛应用到商业、工业、交通运输业、邮电通信业、物资管理、仓储、医疗卫生、安全检查、餐饮旅游、票证管理、工程项目等国民经济各行各业和人们的日

14、常生活之中1。（1）射频技术在通信和网络行业中的应用射频技术在通信和网络的很多领域里，其中包括移动电话、无线局域网，家庭宽带网、数字电视、接受和传输，还有GPS，很多领域都得到广泛的应用。另外宽带的市场现在也在大幅度的增长。根据最新的数据统计，中国目前互联网的宽带用户已经超过两千万。所以，目前无线和宽带正在走上融合。而且射频技术和宽带技术也成为技术和市场的热点2。（2）射频技术在识别系统中的应用射频识别技术典型应用包括：在物流领域用于仓库管理、生产线自动化、日用品销售；在交通运输领域用于集装箱与包裹管理、高速公路收费与停车收费；在农牧渔业用于羊群、鱼类、水果等的管理以及宠物、野生动物跟踪等。（

15、3）射频技术在医疗行业中的应用目前，射频技术发展很快，已经应用到临床医学的很多领域。由于神经类型的不同，采用射频技术，可以通过设定温度和时间，做到只损伤感觉神经，而对运动神经影响不大，疗效好且安全，并且治疗过程时间短，痛苦小，病人易耐受，尤其适用于身体虚弱，小型手术的患者。此外，射频技术在医疗行业中还可用于药品生产、病人看护、医疗垃圾的跟踪等。RF2000射频电路训练系统3RF2000射频电路训练系统RF2000射频电路训练系统是台湾茂迪电子有限公司专门针对射频电路的教学实验而规划设计出来的一套教学训练系统。这套系统主要由RF2000主机和12个课程单元及15个实验模块组成，符合国内射频电路教

16、学实验设备的要求，并且全中文的教材，涵盖面广，内容丰富，由浅入深，可以很好的引导学生进行理论学习，配合实验课程，使得学生很好的进入射频领域。3.1 射频电路基本原理3.1.1 RF2000射频训练系统的相关课程内容1）传输线理论（Transmission Line Theory） （1）基本传输线理论 （2）负载传输线 （3）史密斯圆图（Smith Chart） （4）微带线理论（Microstrip Line） 2）匹配理论（Matching Theory） （1）基本阻抗匹配理论 （2）阻抗转换器的设计原理 L型匹配电路 T型匹配电路 型匹配电路 3）功率衰减器（Power Attenua

17、tor） （1）同阻抗式（T型、型） （2） 异阻抗式（T型、型） 4）功率分接器（Power Divider） （1）电阻式功率分接器 （2） 威尔金斯型功率分接器 、5）定向耦合器（Directional Coupler） （1）分支线型（Branch-Line Coupler） （2）平行线型（Parallel-Line Coupler） 6）滤波器（Filter） （1）低通滤波器 巴特渥兹型（Butterworth Lowpass Filter） 切比雪夫型（Techebyshev Type-I Lowpass Filter） （2）带通滤波器 巴特渥兹型（Butterworth L

18、owpass Filter） 切比雪夫型（Techebyshev Type-I Lowpass Filter） 7） 放大器设计（Amplifier Design） （1）单边放大器设计（Unilateral Amplifier Design） （2）双边放大器设计（Bilateral Amplifier Design） （3）单边设计评量因子（Unilateral Figure of .Merit.M） （4）放大器之稳定条件（Stability Criteria） 8） 振荡器设计（Oscillator Design） （1）二端口有源元件电路 （2）共振电路 （3）输出负载匹配电路 9）

19、微带天线 （1）半波偶极天线 （2）天线特性参数 10） 压控振荡器 （1）变容二极管（Varator）的电特性 （2） 变容二极管的实例 （3）“压控振荡器”中的“共振电路”设计方法 11） 射频发射机 （1）升频混频器的基本原理 （2）混频器的主要规格参数 （3）发射机的重要设计参数 12） 射频接收机 （1）接收灵敏度 （2）接收选择度 （3）接收杂波响应 （4）接收截断点 。3.1.2 相关基本理论3.1.2.1传输线原理传输线（Transmission Line Theory）是以TEM导模的方式传输电磁波能量或信号的导行系统，其特点是其横向尺寸远小于其上工作波长。传输线的结构型式取

20、决于工作频率和用途，主要的结构型式有平行双导线、同轴线、带状线及工作于TEM模的微带线等。它们可借助简单的双导线模型进行分析。各种传输TE模、TM模或其它混合模的波导都可以认为是广义的传输线，波导中的电磁场沿传播方向上的分布规律和传输线上的电压和电流的情况类似，可以用等效传输线的观点来分析3。1）基本传输线理论（1）传输线的等效电路以微波工作的传输线，其长度可与工作波长相比拟或更长，此时传输线的导体上存在有损耗电阻R1、电感L1、导体间存在着电容C1和漏电阻G1。对于均匀传输线，取其一无限小线元Z（Z），则此线元可视为集总参数电路，其上有电阻R1Z、电感L1Z、电容C1Z和漏电导G1Z，则可得

21、到其等效电路如图3.1: 图3.1 线元Z的等效电路（2）传输线的特性参数 特性阻抗Z0 传输线上行波的电压与电流之比定义为传输线的特性阻抗，用Z0表示。其一般的表达式为：Z0(R1+jwL1)/(G1+jwC1)由表达式可见特性阻抗通常是个复数，与工作频率有关。对于无耗线和微波低耗线来说，由于R1 ,G1等于零或或较小，特性阻抗和频率无关，仅由传输线本身的分布参数决定，且为纯电阻。 传播常数传播常数（propagation constant）是描述导行波沿导行系统传播过程中的衰减和相位变化的参数，通常为复数，其表达式为：其中为衰减常数（attenuation constant），单位为Np/

22、m或dB/m(1Np=8.686dB)，为相位常数（phase constant），单位为rad/m。2）分布参数阻抗（1）分布参数阻抗传输线上任一点d的阻抗Zin(d)定义为该点的电压和电流之比。阻抗与点的位置d和负载阻抗ZL有关，d点的阻抗可看成由d处向负载看去的输入阻抗。对于传输线阻抗，有以下几个性质： 传输线阻抗随位置d而变，分布于沿线各点，且与负载有关，是一种分布参数阻抗。由于在微波频率下，电压和电流缺乏明确的物理意义，不能直接测量，故传输线阻抗也不能直接测量。 传输线段具有阻抗变换作用，ZL通过线段d变换成Zin（d），或相反。 无耗线的阻抗呈周期性变化，具有/4变换性和/2重复性

23、。（2）反射参量传输线上某点处的反射系数（reflection coefficient）定义为该点的反射波电压（或电流）与该点的入射波电压（或电流）之比，即v（d）=V_(d)/V+(d) i(d)=I_(d)/I+(d)其中，V+(d)和I+(d)分别表示d处的入射波电压和入射波电流，V_(d)和I_(d)分别表示d处的反射波电压和反射波电流。3）史密斯圆图（Smith Chart） 史密斯圆图是通过双线性变换式，将z复平面上的r常数（0）和x常数的二簇相互正交的直线分别变换成复平面上的二簇相互正交的圆，并同复平面上的极坐标等值线簇|常数（1）和常数（-，）套印在一起而得到的阻抗圆图。史密斯

24、圆图主要用在以下几个方面： 复平面上的反射系数图； 复平面上的归一化阻抗图； 复平面上的等衰减圆。3.1.2.2 滤波器1）滤波器的分类（1）从功能上分；低通、带通、高通、带阻。（2）从实现方法上分：FIR、IIR 。（3）从设计方法上来分：Chebyshev(切比雪夫），Butterworth（巴特沃斯）。 （4）从处理信号分：经典滤波器、现代滤波器。2）巴特沃斯与切比雪夫滤波器（1）巴特沃斯滤波器巴特沃斯滤波器的特点是通频带内的频率响应曲线最大限度平坦，没有起伏，而在阻频带则逐渐下降为零。 在振幅的对数对角频率的波特图上，从某一边界角频率开始，振幅随着角频率的增加而逐步减少，趋向负无穷大。

25、一阶巴特沃斯滤波器的衰减率为每倍频6分贝，每十倍频20分贝。二阶巴特沃斯滤波器的衰减率为每倍频12分贝，三阶巴特沃斯滤波器的衰减率为每倍频18分贝，如此类推。巴特沃斯滤波器的振幅对角频率单调下降，并且也是唯一的无论阶数，振幅对角频率曲线都保持同样形状的滤波器。只不过滤波器阶数越高，在阻频带振幅衰减速度越快。其他滤波器高阶的振幅对角频率图和低级数的振幅对角频率有不同的形状4。巴特沃斯低通滤波器可用如下振幅的平方对频率的公式表示：其中, n = 滤波器的阶数c = 截止频率 = 振幅下降为3分贝时的频率p = 通频带边缘频率1/(1 + 2) = |H()| 2在通频带边缘的数值在二维复平面上H(

26、s)H(-s) 在 s = j点的数值= |H()| 2, 因此通过解析延拓：上述函数的极点等距离地分布在半径为c的圆上k = 0, 1, 2, n-1因此：k = 0, 1, 2, n-1n阶巴特沃斯低通滤波器的振幅和频率关系可用如下的公式表示： 其中：G 表示滤波器的放大率，H 表示转移函数j 是 虚数， n 表示滤波器的级数， 是信号的 角频率，以弧度/秒 为单位， c 是振幅下降3分贝时的截止频率。 令截止频率c = 1), 将上列公式规定一化成为：根据衰减度求滤波器的阶数，令 1/A=Gn()例：在 () = 2 时 Gn()=0.005 A= 200, n=7.6, 取大一号整数，

27、即需要 8 阶巴特沃斯滤波器。幅度最平坦的滤波器g的头(2n-1)次导数在 = 0时为零,说明放大率对 是常数。因此巴特沃斯滤波器又被称为最平坦的滤波器。 高频衰减：因此，n阶巴特沃斯低通滤波器的高频衰减为每十倍频20n 分贝5。（2）切比雪夫滤波器切比雪夫滤波器是在通带或阻带上频率响应幅度等波纹波动的滤波器。在通带波动的为“I型切比雪夫滤波器”，在阻带波动的为“II型切比雪夫滤波器”。切比雪夫滤波器在过渡带比巴特沃斯滤波器的衰减快，但频率响应的幅频特性不如后者平坦。切比雪夫滤波器和理想滤波器的频率响应曲线之间的误差最小，但是在通频带内存在幅度波动6。 I型切比雪夫滤波器I型切比雪夫滤波器最为

28、常见。n阶第一类切比雪夫滤波器的幅度与频率的关系可用下列公式表示： 其中： | | 1 而 是滤波器在截止频率0的放大率 (注意: 常用的以幅度下降3分贝的频率点作为截止频率的定义不适用于切比雪夫滤波器)。 是 n阶切比雪夫多项式： 或：切比雪夫滤波器的阶数等于此滤波器的电子线路内的电抗元件数。切比雪夫滤波器的幅度波动 = 分贝 当 = 1,切比雪夫滤波器的幅度波动= 3分贝。 II型切比雪夫滤波器也称倒数切比雪夫滤波器，较不常用，因为频率截止速度不如I型快，也需要用更多的电子元件。II型切比雪夫滤波器在通频带内没有幅度波动，只在阻频带内有幅度波动。 II型切比雪夫滤波器的转移函数为： 参数

29、与 阻频带的 衰减度 有如下关系： - 分贝。 5分贝衰减度相当于 = 0.6801；10分贝衰减度相当于 = 0.3333。 截止频率 fc = C/2 。 -3分贝频率fh 和截止频率 fc 有如下关系： 由此可见：两类切比雪夫滤波器比巴特沃斯滤波器陡峭7。3.1.2.3 微波天线1）天线的分类天线的种类很多,主要有以下一些分类方法： （1）按用途可将天线分为通讯天线，导航天线，广播电视天线，雷达天线，和卫星天线等。（2）按工作波长可将天线分为超长波天线，长波天线，中波天线，短波天线，超短波天线和微波天线等。（3）按辐射元的类型可将天线分为两大类：线天线和面天线。线天线由半径远小于波长的金

30、属导体构成，主要用于长波、中波和短波波段。面天线由尺寸大于波长的金属或介质面构成主要用于微波波段，这两种天线都可用于超短波天线。（4）按天线特性分类：按方向特性分，有定向天线、全向天线、强方向性天线和弱方向性天线。（5）按极化特性分，有线极化(垂直极化和水平极化)天线和圆极化天线；按频带特性分，有窄频带天线、宽频带天线和超宽频带天线。（6）按馈电方式分，有对称天线和非对称天线。（7）按天线上的电流分，有行波天线和驻波天线。（8）按天线的外型分，有V形天线、菱形天线、环形天线、螺旋天线.、喇叭天线和反射面天线等。此外，新型天线还有单脉冲天线、相控阵天线、微带天线、自适应天线、智能天线和有源天线等

31、。通常是按照线天线和面(口径)天线两大类来分析的。我们将把天线和发射机或接收机连接起来的系统称为馈线系统。馈线的形式随频率的不同而分为双导线传输线、同轴线传输线、波导或微带线等。由于馈线系统和天线的联系十分密切，因此我们有时把天线和馈线系统看成是一个部件，统称为天线馈线系统，简称天馈系统8。2）天线的特性参数（1）天线的输入阻抗天线的输入阻抗是天线馈电端输入电压与输入电流的比值。天线与馈线的连接，最佳情形是天线输入阻抗是纯电阻且等于馈线的特性阻抗，这时馈线终端没有功率反射，馈线上没有驻波，天线的输入阻抗随频率的变化比较平缓。天线的匹配工作就是消除天线输入阻抗中的电抗分量，使电阻分量尽可能地接近

32、馈线的特性阻抗。匹配的优劣一般用四个参数来衡量即反射系数，行波系数，驻波比和回波损耗，四个参数之间有固定的数值关系，使用哪一个纯出于习惯。在我们日常维护中，用的较多的是驻波比和回波损耗。一般移动通信天线的输入阻抗为509。（2）天线最大增益系数平时也简称天线最大增益或天线增益。指在最大场强方向上某点产生相等电场强度的条件下，标准天线（无方向）的总输入功率对定向天线总输入功率的比值，称该天线的最大增益系数。它是比天线方向性系数更全面的反映天线对总的射频功率的有效利用程度，并用分贝数表示。可以用数学推证，天线最大增益系数等于天线方向性系数和天线效率的乘积10。（3）辐射电阻发射天线的辐射功率与馈电

33、点的有效电流平方之比，称为天线的辐射电阻。辐射电阻是一个等效电阻，如果用它来代替天线，就能消耗天线实际辐射的功率。因此，采用辐射电阻这个概念，可以简化天线的有关计算。辐射电阻的大小取决于天线的尺寸、形状以及馈电电流的波长。因为发射天线的任务是辐射电磁波，所以在装置天线时总是适当地选择其尺寸和形状，使辐射电阻尽可能大一些11。（4）天线效率它是指天线辐射出去的功率（即有效地转换电磁波部分的功率）和输入到天线的有功功率之比。是恒小于1的数值12。（5）天线的方向性天线的方向性是指天线向一定方向辐射电磁波的能力。它的这种能力可采用方向图，方向图主瓣的宽度，方向性系数等参数进行描述。所以方向性是衡量天

34、线优劣的重要因素之一。天线有了方向性，就能在某种程度上相当于提高发射机或接收机的效率，并使之具有一定的保密性和抗干扰性13。3.2 射频电路相关实验3.2.1 RF2000射频训练系统的实验模块和实验单元测试项目1）实验模块（1）OPEN/SHORT/THRU校正器 （2）T型/型阻抗匹配器 （3）电阻式功率分接器 （4）威尔金斯功率分接器 （5）T型/型衰减器 （6）L-C耦合器 （7）微带线耦合器 （8）低通/带通滤波器 （9）MMIC/BJT放大器 （10）LC振荡器 （11）压控振荡器 （12）升频器 （13）降频器 （14）900MHz微带发射天线 （15）900MHz微带接收天线

35、2）实验单元测试项目 （1）传输线理论 OPEN/SHORT/THRU测量 50微带线测量 （2）匹配理论 L型匹配（L-C电路）测量 型匹配（微带线电路）测量 （3）功率衰减器 电阻型衰减器测量 （4）功率分接器 电阻型分接器测量 Wilkinson分接器测量 （5）定向耦合器 L-C型耦合器测量 微带线型耦合器测量 （6）滤波器 L-C型低通滤波器测量 L-C型带通滤波器测量 微带线型带通滤波器测量 （7）射频放大器 BJT放大器测量 MMIC放大器测量 （8）射频振荡器 L-C型振荡器测量 微带线型振荡器测量 （9）压控振荡器 压控振荡器测量 （10）天线 微带天线测量 （11）混频器

36、降频器测量。3.2.2 相关基本实验3.2.2.1 传输线开路、短路特性1）实验目的通过对MOD-1A：OPEN、MOD-1B：SHORT的S11的测量了解传输线开路、短路特性。2）实验原理主要是通过对短路线、开路线的散射矩阵系数S11的测量，了解传输线的特性、理解传输线理论。S11的意义是：所有其它端口接匹配负载时端口1的反射系数。3）注意事项（1）软件的反应速度比较慢，必须等其值稳定了之后读数才是正确的；（2）S11的测量接口是在主机的SWEEP/CW1 OUT而不是RF IN。4）实验器材（1）模组：RF2KM1-1A；（2）RF-2000测量主机一台；（3）示波器；（4）BNC连接线：

37、4条；（5）BNC（M-M）：1个；（6）BNC(F-F):：一个；5）试验步骤 （1）MOD-1A（OPEN）的S11测量 设定频段：BAND-3； 针对模组P1端子测量S11。 实验结果如图3.2： 图3.2 MOD-1A（OPEN）的S11测量曲线（2）MOD-1B的S11测量 设定频段为：BAND-3； 针对模组P2端子测量S11并绘制图表。实验结果如图3.3：图3.3 MOD-1B的S11测量曲线3.2.2.2 微带线的特性1）实验目的对MOD-1C：THRU的S11及S21的测量了解微带线的特性。2）实验原理主要是通过对50欧微带线的散射矩阵系数S11和S21的测量，了解传输线的特

38、性、理解传输线理论。S11的意义是：所有其它端口接匹配负载时端口1的反射系数；S21的意义是：当其他所有端口接匹配负载时从端口1至端口2的传输系数。3）注意事项（1）软件的反应速度比较慢，必须等其值稳定了之后读数才是正确的；（2）S11与S21的测量接口是在主机的SWEEP/CW1 OUT而不是RF IN；（3）在测量MOD-1C的P3端S11时要注意必须把P4端口用50欧的终端子连上（不然可能有反射损耗）。4）实验器材（1）模组：RF2KM1-1A；（2）RF-2000测量主机一台；（3）示波器；（4）BNC连接线：4条；（5）BNC（M-M）：1个；（6）BNC(F-F):：一个；5）实验

39、步骤 （1）MOD-1C的S11测量 设定频段为：BAND-3； 针对模组P3端子测量S11。实验结果如图3.4：图3.4 MOD-1C的S11测量曲线（2）MOD-1C的S21测量 设定频段为：BAND-3；针对模组P3及P4端子测量S21。实验结果如图3.5：图3.5 MOD-1C的S21测量曲线3.2.2.3 滤波器电路的特性1）实验目的（1）经由对MOD-6A低通滤波器的S11及S21的测量了解LC型低通滤波器电路的特性；（2）经由对MOD-6B带通滤波器的S11及S21的测量了解LC型带通滤波器电路的特性。2）实验器材（1）模组：RF2KM6-1A；（2）RF-2000测量主机一台；

40、（3）示波器；（4）BNC连接线：4条；（5）BNC（M-M）：1个；（6）BNC（F-F）：1个。3）实验步骤（1）MOD-6A 的S11测量 设定频段为：BAND-1； 针对模组P1端子测量S11。实验结果如图3.6：图3.6 MOD-6A 的S11测量曲线（2）MOD-6A 的S21测量 定频段为：BAND-1； 针对模组P1及P2端子测量S21。 实验结果如图3.7：图3.7 MOD-6A 的S21测量（3）MOD-6B的S11测量 设定频段为：BAND-1； 针对模组P3端子测量。实验结果如图3.8：图3.8 MOD-6B的S11测量（4）MOD-6B的S21测量： 设定频段为：BA

41、ND-3； 针对模组P3及P4端子测量S21。实验结果如图3.9：图3.9 MOD-6B的S21测量4）实验结果分析 通过图3.6到图3.9，可以看出两个模块的通带和截至带的特性，且各项特性均符合给定参数。模块的参数：MOD-6A Low Pass Fliter。无线射频识别技术（RFID）的应用开发4无线射频识别技术（RFID）的应用开发条码技术作为一种自动识别技术, 具有成本低、操作简单的特点。近年迅速发展的射频识别(RFID) 技术, 不仅具备条码技术的功能,还克服了其局限性。本章对射频识别（RFID）技术进行简单介绍, 并对其在图书馆工作中的开发应用进行探讨。4.1 RFID 概述4.

42、1.1 射频识别原理射频技术(radio Frequency Identification) 是一种非接触自动识别技术, 它可实现对静止的或移动中的物体的自动识别并获取相关数据, 识别工作无须人工干预, 并可工作于恶劣环境。 图4.1 RFID的构成图 射频识别系统一般由电子标签(tag) 、读写器( read2er) 、天线(Antenna) 三部分组成, 如图4.1 所示。其中电子标签又称为射频标签、应答器, 由标签芯片和耦合组成。每个标签具有惟一的电子编码, 是数据载体。电子标签附着或嵌在待识别物体上, 用于标识目标对象。天线是标签与阅读器之间数据传输的发射、接收装置。天线与读写器可集成

43、为一个整体, 也分立存在, 不同制造商有各自的集成方法。任何一个RFID 系统至少应包含一根天线, 可为内置天线也可为外置天线, 用以发射和接收射频信号。阅读器又称为读出装置、扫描器, 当电子标签可以无线改写数据时双称为读写器, 典型的阅读器由高频模块(发送器和接收器) 、控制单元以及天线组成。此外许多读写器还有附加的接口(RS232、RS485、以太网接口等) , 以便将所获得的数据传向应用系统或从应用系统接收命令。阅读器与应用系统之间的接口API (Application Programm Interface) 通常用一组可由开发工具(如VC + + , VB , PB 等) 调用的标准接口函数来表示。标准接口函数的功能大致包括以下四个方面:（1）应用系统根据需要可能向阅读器发出阅读器配置命令。（2）阅读器向应用系统可能返回的所有可能的阅读器当前的配置状态。（3）应用系统向阅读器可能发送的各种命令。（4）阅读器向应用系统可能返回的所有可能命令的执行结果。图4.2 RFID的工作原理射频系统工作时,如图4.2， 发生器通过天线发送出一定频率的射频信号, 标签进入磁场时, 通过空间耦合获得能量, 发送出自身编码信息。阅读器获取数据并解码