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射频技术论文样例十一篇

时间:2023-03-17 18:09:54

射频技术论文

射频技术论文例1

射频识别技术是利用射频方式进行非接触双向通信,以达到识别目的并交换数据。它与同期或早期的接触式识别技术不同。RFID系统的射频卡和读写器之间不用接触就可完成识别,因此它可在更广泛的场合中应用。

典型的射频识别系统包括射频卡和读写器两部分。

射频卡是将几个主要模块集成到一块芯片中,完成与读写器的通信。芯片上有EEPROM用来储存识别码或其它数据。EEPROM容量从几比特到几万比特。芯片仅需连接天线(和电池),可以作为人员的身份识别卡或货物的标识卡。卡封装可以有不同形式,比如常见的信用卡及小圆片的形式等。与条码、磁卡、IC卡等同期或早期的识别技术相比,射频卡具有非接触、工作距离长、适于恶劣环境、可识别运动目标等优点。

在多数RFID系统中,读写器在一个区域内发射电磁波(区域大小取决于工作频率和天线尺寸)。卡片内有一个LC串联谐振电路,其频率与读写器发射的频率相同。当射频卡经过这个区域时,在电磁波的激励下,LC谐振电路产生共振,从而使电容内有了电荷。在这个电容的另一端,接有一个单向导通的电子泵,将电容内的电荷送到另一个电容内储存。当所积累的电荷达到2V时,此电容可作为电源为其它电路提供工作电压,将卡内数据发射出去或接取读写器的数据。读写器接收到卡的数据后,解码并进行错误校验来决定数据的有效性,然后,通过RS232、RS422、RS485或无线方式将数据传送到计算机网络。简单的RFID产品就是一种非接触的IC卡,而复杂的RFID产品能和外部传感器接口连接来测量、记录不同的参数,甚至可与GPS系统连接来跟踪物体。

工作原理如图1所示。

2射频识别技术的分类

射频识别技术主要按以下四种方式分类。

(1)工作频率

根据工作频率的不同可分为低频和高频系统。①低频系统一般指其工作频率小于30MHz的系统。其基本特点是:射频卡的成本较低、标签内保存的数据量较少、阅读距离较短(无源情况,典型阅读距离为10cm)、射频卡外形多样(卡状、环状、钮扣状、笔状)、阅读天线方向性不强等。低频系统多用于短距离、低成本的应用中,如多数的门禁控制、动物监管、货物跟踪。②高频系统一般指其工作频率大于400MHz的系统。高频系统的基本特点是射频卡及读写器成本均较高、卡内保存的数据量较大、阅读距离较远(可达几m~十几m)、适应物体高速运动性能好、外形一般为卡状、阅读天线及射频卡天线均有较强的方向性。高频系统多应用于需要较长的读写距离和高的读写速度的场合,像火车监控、高速公路收费等系统。

(2)射频卡

根据射频卡的不同可分成可读写(RW)卡、一次写入多次读出(WORM)卡和只读(RO)卡三种。RW卡一般比WORM卡和RO卡贵得多,如电话卡、信用卡等。一般情况下改写数据所花费的时间远大于读取数据所花费的时间(常规为改写所花费的时间为s级,阅读花费的时间为ms级)。WORM卡是用户可以一次性写入的卡,写入后数据不能改变,且比RW卡要便宜。RO卡存有一个唯一的号码,不能逐改,保证了安全性。RO卡最便宜。

(3)射频卡的有源与无源

射频卡可分为有源及无源两种。有源射频卡使用卡内电池的能量、识别距离较长,可达十几m,但是它的寿命有限(3~10年),且价格较高;无源射频卡不含电池,利用读写器发射的电磁波提供能量,重量轻、体积小、寿命长、很便宜,但它的发射距离受限制,一般是几十cm,且需要读写器的发射功率大。

(4)调制方式

根据调制方式的不同还可分为主动式和被动式。①主动式的射频卡用自身的射频能量主动地发送数据给读写器。②被动式的射频卡,使用调制散射方式发射数据。它必须利用读写器的载波调制自己的信号,适宜在门禁或交通的应用中使用。因为读写器可以确保只激活一定范围之内的射频卡。

目前使用的多数系统中,一次只能读写一个射频卡。射频卡之间要保持一定距离,确保一次只能有一个卡在读写区域内。读写距离长,射频卡之间的距离就要大,应用起来很不方便。现在的射频卡具有防碰撞的功能,这对于RFID来说十分重要。所谓碰撞是指多个射频卡进入识别区域时信号互相干扰的情况。具有防碰撞性能的系统可以同时识别进入识别距离的所有射频卡,它的并行工作方式大大提高了系统的效率。

3国际射频识别技术发展状况

射频识别技术在国外发展得很快。RFID产品种类很多,像德州仪器、Motoro1a、Philips、Microchip等世界著名厂家都生产RFID产品。他们的产品各有特点,自成系列。射频识别技术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。如澳大利亚将它的RFID产品用于澳机场旅客行李管理中并发挥了出色的作用;瑞士国家铁路局在瑞士的全部旅客列车上安装RFID自动识别系统,调度员可以实时掌握火车运行情况,不仅利于管理,还大大减小了发生事故的可能性;德国BMW公司将射频识别系统应用在汽车生产流水线的生产过程控制中等。

据有关权威数据显示,射频识别产品在全世界的销量以每年25.3%的比例增长。由此可见,射频识别技术具有广阔的市场前景。

4射频识别技术在我国的发展

我国政府在1993年制定的金卡工程实施计划,是一个旨在加速推动我国国民经济信息化进程的重大部级工程,由此各种自动识别技术的发展及应用十分迅猛。现在,射频识别技术作为一种新兴的自动识别技术,也将在中国很快地普及。

目前,我国的射频识别技术在下列几种应用中发展前景较好。当然,这里仅仅罗列了射频识别技术应用的一部分。任何一种技术如果得到普及,都将会孕育一个庞大的市场。射频识别将是未来一个新的经济增长点。

4.1安全防护领域

(1)门禁保安

将来的门禁保安系统均可应用射频卡。一卡可以多用。比如,可以作工作证、出入证、停车卡、饭店住宿卡甚至旅游护照等,目的都是识别人员身份、安全管理、收费等等。好处是简化出入手续、提高工作效率、安全保护。只要人员佩戴了封装成ID卡大小的射频卡、进出入口有一台读写器,人员出入时自动识别身份,非法闯入会有报警。安全级别要求高的地方、还可以结合其它的识别方式,将指纹、掌纹或颜面特征存入射频卡。

公司还可以用射频卡保护和跟踪财产。将射频卡贴在物品上面,如计算机、传真机、文件、复印机或其它实验室用品上。该射频卡使得公司可以自动跟踪管理这些有价值的财产,可以跟踪一个物品从某一建筑离开,或是用报警的方式限制物品离开某地。结合GPS系统利用射频卡,还可以对货柜车、货舱等进行有效跟踪。

(2)汽车防盗

这是RFID较新的应用。目前已经开发出了足够小的、能够封装到汽车钥匙当中含有特定码字的射频卡。它需要在汽车上装有读写器,当钥匙插入到点火器中时,读写器能够辨别钥匙的身份。如果读写器接收不到射频卡发送来的特定信号,汽车的引擎将不会发动。用这种电子验证的方法,汽车的中央计算机也就能容易防止短路点火。

另一种汽车防盗系统是,司机自己带有一射频卡,其发射范围是在司机座椅45~55cm以内,读写器安装在座椅的背部。当读写器读取到有效的ID号时,系统发出三声鸣叫,然后汽车引擎才能启动。该防盗系统还有另一强大功能:倘若司机离开汽车并且车门敞开引擎也没有关闭,这时读写器就需要读取另一有效ID号;假如司机将该射频卡带离汽车,这样读写器不能读到有效ID号,引擎就会自动关闭,同时触发报警装置。

(3)电子物品监视系统

电子物品监视系统(ElectronicArticleSurveillance,EAS)的目的是防止商品被盗。整个系统包括贴在物体上的一个内存容量仅为1比特(即开或关)的射频卡,和商店出口处的读写器。射频卡在安装时被激活。在激活状态下,射频卡接近扫描器时会被探测到,同时会报警。如果货物被购买,由销售人员用专用工具拆除射频卡(典型的是在服装店里),或者用磁场来使射频卡失效,或者直接破坏射频卡本身的电特性。EAS系统已被广泛使用。据估计每年消耗60亿套。

4.2商品生产销售领域

(1)生产线自动化

用RFID技术在生产流水线上实现自动控制、监视,提高生产率,改进生产方式,节约了成本。举个例子以说明在生产线上应用RFID技术的情况。

用于汽车装配流水线。德国宝马汽车公司在装配流水线上应用射频卡,以尽可能大量地生产用户定制的汽车。宝马汽车的生产是基于用户提出的要求式样而生产的。用户可以从上万种内部和外部选项中,选定自己所需车的颜色、引擎型号和轮胎式样等。这样一来,汽车装配流水线上就得装配上百种式样的宝马汽车,如果没有一个高度组织的、复杂的控制系统是很难完成这样复杂的任务的。宝马公司在其装配流水线上配有RFID系统,使用可重复使用的射频卡。该射频卡上带有汽车所需的所有详细的要求,在每个工作点处都有读写器,这样可以保证汽车在各个流水线位置,能毫不出错地完成装配任务。

(2)仓储管理

将RFID系统用于智能仓库货物管理,能有效地解决与货物流动有关的信息管理,不但增加了处理货物的速度,还可监视货物的一切信息。射频卡贴在货物所通过的仓库大门边上,读写器和天线都放在叉车上,每个货物都贴有条码,所有条码信息都被存储在仓库的中央计算机里,与该货物有关的信息都能在计算机里查到。当货物出库时,由另一读写器识别并告知中央计算它被放在哪个拖车上。这样,管理中心可以实时地了解到已经生产了多少产品和发送了多少产品。

(3)产品防伪

伪造问题在世界各地都是令人头疼的问题,将射频识别技术应用在防伪领域有它自身的技术优势。防伪技术本身要求成本低,且难于伪造。射频卡的成本就相对便宜,而芯片的制造需要有昂贵的芯片工厂,使伪造者望而却步。射频卡本身有内存,可以储存、修改与产品有关的数据,利于销售商使用;体积十分小、便于产品封装。像电脑、激光打印机、电视等产品上都可使用。

(4)RFID卡收费

国外的各种交易大多利用各种卡来完成,而我国普遍采用现金交易。现金交易不方便也不安全,还容易出现税收的漏洞。目前的收费卡多用磁卡、IC卡,而射频卡也开始占据市场。原因是在一些恶劣的环境中,磁卡、IC卡容易损坏,而射频卡则不易磨损,也不怕静电及其它情况;同时,射频卡用起来方便、快捷,甚至不用打开包,在读写器前摇晃一下,就完成收费。另外,还可同时识别几张卡.并行收费,如公共汽车上的电子月票。我国大城市的公共汽车异常拥挤、环境条件差,射频卡的使用有助于改善这种情况。

4.3管理与数据统计领域

(1)畜牧管理

该领域的发展起步于赛马的识别,是用小玻璃封装的射频卡植于动物皮下。射频卡大约10mm长,内有一个线圈,约1000圈的细线绕在铁氧体上,读写距离是十几cm。从赛马识别发展到了标识牲畜。牲畜的识别提供了现代化管理牧场的方法。

(2)运动计时

在马拉松比赛中,由于人员太多,有时第一个出发的人同最后一个出发的人能相隔40分钟。如果没有一个精确的计时装置,就会出现差错。射频卡应用于马拉松比赛中,运动员在自己的鞋带上很方便地系上射频卡,在比赛的起跑线和终点线处放置带有微型天线的小垫片。当运动员越过此垫片时,计时系统便会接收运动员所带的射频卡发出的ID号,并记录当时的时间。这样,每个运动员都会有自己的起始时间和结束时间,不会出现不公平竞争的可能性了。在比赛路线中,如果每隔5km就设置这样一个垫片,还可以很方便地记录运动员在每个阶段所用的时间。

RFID还可应用于汽车大奖赛上的精确计时。在跑道下面按照一定的距离间隔埋入一系列的天线,这些天线与读写器相连,而射频卡安装到赛车前方。当赛车每越过一个天线时,赛车的ID号和时间就被记录下来,并存储到中央计算机内。这样到比赛结束时,每个参赛选手将会有一个准确的结果。

4.4交通运输领域

(1)高速公路自动收费及交通管理

高速公路自动收费系统是射频识别技术最成功的应用之一。目前,中国的高速公路发展非常快,而高速公路收费却存在一些问题:一是在收费站口,许多车辆要停车排队,成为交通瓶颈问题;二是少数不法的收费员贪污路费,使国家损失了相当的财政收入。RFID技术应用在高速公路自动收费上,能够充分体现它非接触识别的优势——让车辆高速通过收费站的同时自动完成收费,同时可以解决收费员贪污路费及交通拥堵的问题。利用射频识别技术的不停车高速公路自动收费系统是将来的发展方向;人工收费,包括IC卡的停车收费方式,终将会被淘汰。预计在未来10年内,高速公路自动收费系统将有数十亿元的需求。

在城市交通方面,解决交通日趋拥挤问题不能只依赖于修路。加强交通的指挥、控制、疏导,提高道路的利用率,深挖现有交通潜能也是非常重要的;而基于RFID技术的交通管理系统可实现自动查处违章车辆,记录违章情况。另外,公共汽车站实时跟踪指示公共汽车到站时间及自动显示乘客信息,会给乘客带来很大的方便。

(2)火车和货运集装箱的识别

在火车运营中,使用RFID系统很大的优势在于:火车是按既定路线运行的,因此肯定要通过设定的读写器的地点。通过读到的数据,能够得到火车的身份、监控火车的完整性,以防止遗漏在铁轨上的车厢发生撞车事故,同时能在车站将车厢重新编组。起初的努力是用超音波和雷达测距系统读出车厢侧的条码,现在被RFID系统取代。射频卡一般安在车厢顶边,读写器安在铁路沿线,就可得到火车的实时信息及车厢内装的物品信息。

目前,射频自动识别系统的安装遍布全国14个铁路局。2001年3月1日,铁道部正式联网启用车次车号自动识别系统,为自备车企业、合资铁路和地方铁路实现信息化智能运输管理提供了重要良机。

5结论

射频技术论文例2

射频识别技术是利用射频方式进行非接触双向通信,以达到识别目的并交换数据。它与同期或早期的接触式识别技术不同。RFID系统的射频卡和读写器之间不用接触就可完成识别,因此它可在更广泛的场合中应用。

典型的射频识别系统包括射频卡和读写器两部分。

射频卡是将几个主要模块集成到一块芯片中,完成与读写器的通信。芯片上有EEPROM用来储存识别码或其它数据。EEPROM容量从几比特到几万比特。芯片仅需连接天线(和电池),可以作为人员的身份识别卡或货物的标识卡。卡封装可以有不同形式,比如常见的信用卡及小圆片的形式等。与条码、磁卡、IC卡等同期或早期的识别技术相比,射频卡具有非接触、工作距离长、适于恶劣环境、可识别运动目标等优点。

在多数RFID系统中,读写器在一个区域内发射电磁波(区域大小取决于工作频率和天线尺寸)。卡片内有一个LC串联谐振电路,其频率与读写器发射的频率相同。当射频卡经过这个区域时,在电磁波的激励下,LC谐振电路产生共振,从而使电容内有了电荷。在这个电容的另一端,接有一个单向导通的电子泵,将电容内的电荷送到另一个电容内储存。当所积累的电荷达到2V时,此电容可作为电源为其它电路提供工作电压,将卡内数据发射出去或接取读写器的数据。读写器接收到卡的数据后,解码并进行错误校验来决定数据的有效性,然后,通过RS232、RS422、RS485或无线方式将数据传送到计算机网络。简单的RFID产品就是一种非接触的IC卡,而复杂的RFID产品能和外部传感器接口连接来测量、记录不同的参数,甚至可与GPS系统连接来跟踪物体。

工作原理如图1所示。

2射频识别技术的分类

射频识别技术主要按以下四种方式分类。

(1)工作频率

根据工作频率的不同可分为低频和高频系统。①低频系统一般指其工作频率小于30MHz的系统。其基本特点是:射频卡的成本较低、标签内保存的数据量较少、阅读距离较短(无源情况,典型阅读距离为10cm)、射频卡外形多样(卡状、环状、钮扣状、笔状)、阅读天线方向性不强等。低频系统多用于短距离、低成本的应用中,如多数的门禁控制、动物监管、货物跟踪。②高频系统一般指其工作频率大于400MHz的系统。高频系统的基本特点是射频卡及读写器成本均较高、卡内保存的数据量较大、阅读距离较远(可达几m~十几m)、适应物体高速运动性能好、外形一般为卡状、阅读天线及射频卡天线均有较强的方向性。高频系统多应用于需要较长的读写距离和高的读写速度的场合,像火车监控、高速公路收费等系统。

(2)射频卡

根据射频卡的不同可分成可读写(RW)卡、一次写入多次读出(WORM)卡和只读(RO)卡三种。RW卡一般比WORM卡和RO卡贵得多,如电话卡、信用卡等。一般情况下改写数据所花费的时间远大于读取数据所花费的时间(常规为改写所花费的时间为s级,阅读花费的时间为ms级)。WORM卡是用户可以一次性写入的卡,写入后数据不能改变,且比RW卡要便宜。RO卡存有一个唯一的号码,不能逐改,保证了安全性。RO卡最便宜。

(3)射频卡的有源与无源

射频卡可分为有源及无源两种。有源射频卡使用卡内电池的能量、识别距离较长,可达十几m,但是它的寿命有限(3~10年),且价格较高;无源射频卡不含电池,利用读写器发射的电磁波提供能量,重量轻、体积小、寿命长、很便宜,但它的发射距离受限制,一般是几十cm,且需要读写器的发射功率大。

(4)调制方式

根据调制方式的不同还可分为主动式和被动式。①主动式的射频卡用自身的射频能量主动地发送数据给读写器。②被动式的射频卡,使用调制散射方式发射数据。它必须利用读写器的载波调制自己的信号,适宜在门禁或交通的应用中使用。因为读写器可以确保只激活一定范围之内的射频卡。

目前使用的多数系统中,一次只能读写一个射频卡。射频卡之间要保持一定距离,确保一次只能有一个卡在读写区域内。读写距离长,射频卡之间的距离就要大,应用起来很不方便。现在的射频卡具有防碰撞的功能,这对于RFID来说十分重要。所谓碰撞是指多个射频卡进入识别区域时信号互相干扰的情况。具有防碰撞性能的系统可以同时识别进入识别距离的所有射频卡,它的并行工作方式大大提高了系统的效率。

3国际射频识别技术发展状况

射频识别技术在国外发展得很快。RFID产品种类很多,像德州仪器、Motoro1a、Philips、Microchip等世界著名厂家都生产RFID产品。他们的产品各有特点,自成系列。射频识别技术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。如澳大利亚将它的RFID产品用于澳机场旅客行李管理中并发挥了出色的作用;瑞士国家铁路局在瑞士的全部旅客列车上安装RFID自动识别系统,调度员可以实时掌握火车运行情况,不仅利于管理,还大大减小了发生事故的可能性;德国BMW公司将射频识别系统应用在汽车生产流水线的生产过程控制中等。

据有关权威数据显示,射频识别

产品在全世界的销量以每年25.3%的比例增长。由此可见,射频识别技术具有广阔的市场前景。

4射频识别技术在我国的发展

我国政府在1993年制定的金卡工程实施计划,是一个旨在加速推动我国国民经济信息化进程的重大部级工程,由此各种自动识别技术的发展及应用十分迅猛。现在,射频识别技术作为一种新兴的自动识别技术,也将在中国很快地普及。

目前,我国的射频识别技术在下列几种应用中发展前景较好。当然,这里仅仅罗列了射频识别技术应用的一部分。任何一种技术如果得到普及,都将会孕育一个庞大的市场。射频识别将是未来一个新的经济增长点。

4.1安全防护领域

(1)门禁保安

将来的门禁保安系统均可应用射频卡。一卡可以多用。比如,可以作工作证、出入证、停车卡、饭店住宿卡甚至旅游护照等,目的都是识别人员身份、安全管理、收费等等。好处是简化出入手续、提高工作效率、安全保护。只要人员佩戴了封装成ID卡大小的射频卡、进出入口有一台读写器,人员出入时自动识别身份,非法闯入会有报警。安全级别要求高的地方、还可以结合其它的识别方式,将指纹、掌纹或颜面特征存入射频卡。

公司还可以用射频卡保护和跟踪财产。将射频卡贴在物品上面,如计算机、传真机、文件、复印机或其它实验室用品上。该射频卡使得公司可以自动跟踪管理这些有价值的财产,可以跟踪一个物品从某一建筑离开,或是用报警的方式限制物品离开某地。结合GPS系统利用射频卡,还可以对货柜车、货舱等进行有效跟踪。

(2)汽车防盗

这是RFID较新的应用。目前已经开发出了足够小的、能够封装到汽车钥匙当中含有特定码字的射频卡。它需要在汽车上装有读写器,当钥匙插入到点火器中时,读写器能够辨别钥匙的身份。如果读写器接收不到射频卡发送来的特定信号,汽车的引擎将不会发动。用这种电子验证的方法,汽车的中央计算机也就能容易防止短路点火。

另一种汽车防盗系统是,司机自己带有一射频卡,其发射范围是在司机座椅45~55cm以内,读写器安装在座椅的背部。当读写器读取到有效的ID号时,系统发出三声鸣叫,然后汽车引擎才能启动。该防盗系统还有另一强大功能:倘若司机离开汽车并且车门敞开引擎也没有关闭,这时读写器就需要读取另一有效ID号;假如司机将该射频卡带离汽车,这样读写器不能读到有效ID号,引擎就会自动关闭,同时触发报警装置。

(3)电子物品监视系统

电子物品监视系统(ElectronicArticleSurveillance,EAS)的目的是防止商品被盗。整个系统包括贴在物体上的一个内存容量仅为1比特(即开或关)的射频卡,和商店出口处的读写器。射频卡在安装时被激活。在激活状态下,射频卡接近扫描器时会被探测到,同时会报警。如果货物被购买,由销售人员用专用工具拆除射频卡(典型的是在服装店里),或者用磁场来使射频卡失效,或者直接破坏射频卡本身的电特性。EAS系统已被广泛使用。据估计每年消耗60亿套。

4.2商品生产销售领域

(1)生产线自动化

用RFID技术在生产流水线上实现自动控制、监视,提高生产率,改进生产方式,节约了成本。举个例子以说明在生产线上应用RFID技术的情况。

用于汽车装配流水线。德国宝马汽车公司在装配流水线上应用射频卡,以尽可能大量地生产用户定制的汽车。宝马汽车的生产是基于用户提出的要求式样而生产的。用户可以从上万种内部和外部选项中,选定自己所需车的颜色、引擎型号和轮胎式样等。这样一来,汽车装配流水线上就得装配上百种式样的宝马汽车,如果没有一个高度组织的、复杂的控制系统是很难完成这样复杂的任务的。宝马公司在其装配流水线上配有RFID系统,使用可重复使用的射频卡。该射频卡上带有汽车所需的所有详细的要求,在每个工作点处都有读写器,这样可以保证汽车在各个流水线位置,能毫不出错地完成装配任务。

(2)仓储管理

将RFID系统用于智能仓库货物管理,能有效地解决与货物流动有关的信息管理,不但增加了处理货物的速度,还可监视货物的一切信息。射频卡贴在货物所通过的仓库大门边上,读写器和天线都放在叉车上,每个货物都贴有条码,所有条码信息都被存储在仓库的中央计算机里,与该货物有关的信息都能在计算机里查到。当货物出库时,由另一读写器识别并告知中央计算它被放在哪个拖车上。这样,管理中心可以实时地了解到已经生产了多少产品和发送了多少产品。

(3)产品防伪

伪造问题在世界各地都是令人头疼的问题,将射频识别技术应用在防伪领域有它自身的技术优势。防伪技术本身要求成本低,且难于伪造。射频卡的成本就相对便宜,而芯片的制造需要有昂贵的芯片工厂,使伪造者望而却步。射频卡本身有内存,可以储存、修改与产品有关的数据,利于销售商使用;体积十分小、便于产品封装。像电脑、激光打印机、电视等产品上都可使用。

(4)RFID卡收费

国外的各种交易大多利用各种卡来完成,而我国普遍采用现金交易。现金交易不方便也不安全,还容易出现税收的漏洞。目前的收费卡多用磁卡、IC卡,而射频卡也开始占据市场。原因是在一些恶劣的环境中,磁卡、IC卡容易损坏,而射频卡则不易磨损,也不怕静电及其它情况;同时,射频卡用起来方便、快捷,甚至不用打开包,在读写器前摇晃一下,就完成收费。另外,还可同时识别几张卡.并行收费,如公共汽车上的电子月票。我国大城市的公共汽车异常拥挤、环境条件差,射频卡的使用有助于改善这种情况。

4.3管理与数据统计领域

(1)畜牧管理

该领域的发展起步于赛马的识别,是用小玻璃封装的射频卡植于动物皮下。射频卡大约10mm长,内有一个线圈,约1000圈的细线绕在铁氧体上,读写距离是十几cm。从赛马识别发展到了标识牲畜。牲畜的识别提供了现代化管理牧场的方法。

(2)运动计时

在马拉松比赛中,由于人员太多,有时第一个出发的人同最后一个出发的人能相隔40分钟。如果没有一个精确的计时装置,就会出现差错。射频卡应用于马拉松比赛中,运动员在自己的鞋带上很方便地系上射频卡,在比赛的起跑线和终点线处放置带有微型天线的小垫片。当运动员越过此垫片时,计时系统便会接收运动员所带的射频卡发出的ID号,并记录当时的时间。这样,每个运动员都会有自己的起始时间和结束时间,不会出现不公平竞争的可能性了。在比赛路线中,如果每隔5km就设置这样一个垫片,还可以很方便地记录运动员在每个阶段所用的时间。

RFID还可应用于汽车大奖赛上的精确计时。在跑道下面按照一定的距离间隔埋入一系列的

天线,这些天线与读写器相连,而射频卡安装到赛车前方。当赛车每越过一个天线时,赛车的ID号和时间就被记录下来,并存储到中央计算机内。这样到比赛结束时,每个参赛选手将会有一个准确的结果。

4.4交通运输领域

(1)高速公路自动收费及交通管理

高速公路自动收费系统是射频识别技术最成功的应用之一。目前,中国的高速公路发展非常快,而高速公路收费却存在一些问题:一是在收费站口,许多车辆要停车排队,成为交通瓶颈问题;二是少数不法的收费员贪污路费,使国家损失了相当的财政收入。RFID技术应用在高速公路自动收费上,能够充分体现它非接触识别的优势——让车辆高速通过收费站的同时自动完成收费,同时可以解决收费员贪污路费及交通拥堵的问题。利用射频识别技术的不停车高速公路自动收费系统是将来的发展方向;人工收费,包括IC卡的停车收费方式,终将会被淘汰。预计在未来10年内,高速公路自动收费系统将有数十亿元的需求。

在城市交通方面,解决交通日趋拥挤问题不能只依赖于修路。加强交通的指挥、控制、疏导,提高道路的利用率,深挖现有交通潜能也是非常重要的;而基于RFID技术的交通管理系统可实现自动查处违章车辆,记录违章情况。另外,公共汽车站实时跟踪指示公共汽车到站时间及自动显示乘客信息,会给乘客带来很大的方便。

(2)火车和货运集装箱的识别

在火车运营中,使用RFID系统很大的优势在于:火车是按既定路线运行的,因此肯定要通过设定的读写器的地点。通过读到的数据,能够得到火车的身份、监控火车的完整性,以防止遗漏在铁轨上的车厢发生撞车事故,同时能在车站将车厢重新编组。起初的努力是用超音波和雷达测距系统读出车厢侧的条码,现在被RFID系统取代。射频卡一般安在车厢顶边,读写器安在铁路沿线,就可得到火车的实时信息及车厢内装的物品信息。

射频技术论文例3

在物流管理过程中,条形码是商品识别的主要手段,但它有诸多局限性:信息是只读的;识别是接触式的;一次只能读一个;读取距离近;信息容量小。二维条码虽然解决了信息标识容量问题,但是只适用于流通领域,不能透明地跟踪和贯穿供应链过程。

一、射频技术原理

射频识别(RadioFrequencyIdentification,简称RFID)是一种利用无线电射频信号进行物体识别的新兴技术。射频识别系统一般包括电子标签、阅读器和其他设备。射频识别系统所采用的技术为微波反射技术,是基于电子标签内微波天线的负载阻抗随存储的电子数据变化的特点,实现对电子标签内电子数据的读取。标签进入磁场后,接收解读器发出的射频信号,凭借感应电流所获得的能量发送出存储在芯片中的产品信息,或者主动发送某一频率的信号,解读器读取信息并解码后,送至中央信息系统进行有关数据处理。

射频技术可以实现非接触识读,识读距离可从十几厘米到几十米;不需要光源;使用寿命长;识读距离远;抗恶劣环境能力强;安全性高;可同时识别多个对象,数据的记忆容量大;可不需人力介入操作。射频技术可应用于产品防伪、物品追踪、自动收费,尤其在物流管理系统中,应用非常广泛。

二、物流管理系统

物流是物品在一定时间里的空间运动,物流的目标在于以最小的费用满足消费者的物流需求。2007年中国物流企业信息化推进大会在北京举行。大会指出,我国目前的物流产业现状是物流信息化程度低,信息化系统功能欠完善,我国今后物流发展的主要任务是鼓励生产流通企业应用现代物流管理技术,改善传统企业的管理,促进流通的现代化。

三、射频技术在物流管理中的应用

射频技术在物流配送中的应用可分为商品的入库、出库、存储、运输跟踪、配送等。RFID技术可以加快供应链的运转,提高物流管理的效率。

1.商品出库与入库

物资配送中心所派车队进入仓储中心时通过门禁,阅读器读取到射频标签信息并在仓储中心系统中显示此时车队所载物资为空。车队装载物资完毕离开发物仓库时再次通过门禁,物流系统将出库物资信息写入到系统数据库中并上报给物资配送中心,这样就等于射频标签承载了其所运物资的相关信息,自动完成物资出库,此时运送物资的车辆和物资进入在途状态。运输车队到达收物仓库时再次通过门禁,阅读器读取到射频标签中的信息后传输给仓储中心系统,系统即显示待入库物资的相关信息并写入数据库,自动完成物资入库,并上报给物资配送中心,通知物流配送中心配送任务已经完成。

2.存储与库存盘点

在仓库里,射频技术最广泛的应用是存取货物与库存盘点,它能用来实现自动化的商品的登记、存货和取货等操作。在仓储管理中,通过将供应计划系统与射频识别技术相结合,能够高效地完成各种操作。可增强作业的准确性和快捷性,提高服务质量,降低成本,减少物流中由于偷窃、损害、出货错误等造成的损耗,实现快速供货并最大限度地减少储存成本。

3.运输跟踪

在运输管理中,通过在货物和车辆上贴RFID标签,完成设备的跟踪控制。接收装置收到RFID标签信息后,连同接收地的位置信息上传至通信卫星,再由卫星传送给运输调度中心,送入数据库中。利用射频技术可准确、迅速地完成配送任务并实现对在途物资的跟踪。在物资运输期间,物资配送中心根据发/收物仓储中心上报的数据可知在途物资的名称、品种和数量等信息,达到在途物资的可见性。

4.物流配送

在配送环节,采用射频技术能大大加快配送的速度和提高拣选与分发过程的效率与准确率,并能减少人工、降低配送成本。到达中央配送中心的所有商品都贴有RFID标签,在进入中央配送中心时,托盘通过一个门阅读器,读取托盘上所有货箱上的标签内容。系统将这些信息与发货记录进行核对,以检测出可能的错误,然后将RFID标签更新为最新的商品存放地点和状态。这样就确保了精确的库存控制,甚至可确切了解目前有多少货箱处于转运途中、转运的始发地和目的地,以及预期的到达时间等信息。RFID技术可以实现合理的产品库存控制和智能物流技术。借助电子标签,可以实现商品对原料、半成品、成品、运输、仓储、配送、上架、最终销售,甚至退货处理等环节进行实时监控,使整个供应链管理显得透明而高效。

四、RFID的发展方向

RFID与其他新兴技术一样,仍存在很多问题。缺乏统一的技术标准是制约RFID发展的重要因素。RFID的成本过高是抑制RFID技术的关键问题。其成本主要是标签、读写设备及相关管理软件的成本。其中,由于标签将贴于单件产品上,数量巨大,标签成本的降低,将是RFID成本降低的重要部分。采用RFID技术的最大好处是可以对企业的供应链进行透明管理,但同时会使个人隐私受到影响。因此,RFID的安全性也非常令人关注,需要尽快推出增强安全性能的RFID产品。RFID的读取仍存在错读率高的问题。

射频技术在物流管理系统中的应用,提高了商品入库、商品配送和管理的工作效率,减少了人力资源的浪费,提高了人员的利用率,射频技术作为供应链下物流管理硬件将会得到越来越广泛的应用。

射频技术论文例4

中图分类号:TP391.4 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)17-0260-01

一、对射频识别技术的概述

射频识别,英文为Radio Frequency Identification,简称为RFID,是非接触的自动识别技术。RFID技术兴起于20世纪80年代,由于超大集成电路技术的发展90 年代才进入实用化阶段。RFID系统采用了无线电与雷达技术,数据交换不是 通过电流的触点接通而是通过电场与磁场,即通过无线的方式通信。与其他的识 别方式相,RFID技术能对移动的多个项目进行识别,因而应用更广泛。RFID技术的实现主要由以下三个部分组成:存储信息的应答器(电子标签)、标签读写器、后台数据库处理系统。RFID的关键技术着眼点在于采用什么技术来实现标签信息的可靠读出。射频识别技术作为作为一种新兴的自动识别技术,在中国很快普及。我国射频识别产品的市场是非常巨大的,射频技术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:汽车、火车等交通监控、高速公路自动收费系统、停车场管理系统、物品管理、流水线生产自动化、安全出入检查、仓储管理、动物管理、车辆防盗等等。

二、微带天线作用分析

射频识别卡天线主要用于接收射频识别卡的射频能量及信息,并发射射频识 别卡的相关信息。发射时把高频电流转换成电磁波,接收时把电磁波转换为高频电流,射频识别卡和读写器是通过天线进行数据交换的。天线作为通信系统的重要组成部分,其性能的好坏直接影响通信系统的指标,在选择天线时必须首先注重其性能,第一是选择天线类型;第二是选择天线的电气性能。选择天线类型的意义是所选天线的方向图是否符合系统设计中电波覆盖的要求,选择天线电气性能的要求是选择天线的频率带宽、增益等电气指标是否符合系统设计要求。按照RFID系统的工作方式或工作频段不同,射频识别卡的天线一般可分为近场感应线圈天线和远场辐射天线。

由于RFID卡的廉价、尺寸限制使得一般的天线如:螺旋天线、喇叭天线、反射面天线等都不合适,廉价、剖面低、重量轻、体积小、易共形、易制作的微带天线成为更好的选择。微带天线又称为印刷振子或印刷偶极子是微带天线中除了微带贴片外的又一类微带辐射元。对微带天线的主要封装方式就是平面介质加盖。因此封装特性考察的主要内 容就是不同形状、不同厚度、不同介电常数的介质平面对于微带天线性能的影响,或者进一步地考虑两层以上介质的平面封装模型。为了保持接收信号的稳定,终端功率控制方案也是一项关键技术。

三、射频识别系统的分类

1.按作用距离的远近来分类

(1)密耦合。具有很小作用距离的射频识别系统。典型的范围从0 到1cm这种系统称为密耦合系统,即紧密耦合系统。必须把应答器插入读写器中,或者放置在读写器为此设定的表面上。

(2)遥耦合。把写和读的作用距离1cm至1m的系统称作遥耦合系统。所有遥耦合系统在读写器和应答器之间都是电感磁耦合。遥耦合中又分为近耦合(典型距离为15cm)和远耦合(大约距离为1m)。

(3)远距离系统。远距离系统典型的作用距离是从1m到10m,个别的系统也有更远的作用距离。所有远距离系统都是在微波范围内用电磁波工作的,发送频率通常为2.45GHz。

2.按系统的性能分类

按数据载体的存储能力、处理速度、作用距离和密码功能等分类,射频识别 系统可从低档到高档构成整个谱系。

3.射频识别系统协议和频率

对射频识别系统来说,最主要的频率在0~135kHz以及ISM(Industrial-Scientific-Medical)频率6.78MHz、13.56MHz、27.125MHz、40.68MHz、433.92MHz、869.0MHz、915.0MHz、2.45GHz、5.8GHz和24.125GHz。

频率13.553MHz~13.567MHz 处于短波范围,在这个频率范围内的传播条件允许昼夜横贯大陆联系。该频率范围的使用者是不同类别的无线电服务机构,例如新闻机构和电信机构。在这个频率范围内,除了电感射频识别系统,其他的ISM应用有遥控系统、远距离控制模型系统、演示无线电设备和传呼机。

四、RFID系统的工作原理

电子标签进入磁场后,如果接收到阅读器发出的特殊射频信号就能凭借感应电流所获得能量发出存储在芯片中的产品信息(无源标签或被动标签)或者主动发送某一频率信号(有源标签或主动标签)阅读器读取信息并解码后,送RFID系统的识读过程。阅读器将设定数据的无线电载波信号经过发射天线向外发射。当射频标签进入发射天线的工作区时,射频标签被激活后即将自身信息代码经天线发射出去。系统的接收天线接收到射频标签发出的载波信号,经天线的调制器传给读写器,读写器对接收到的信号进行解调、解码,送后台电脑控制器。计算机控制器根据逻辑运算判断射频标签的合法性,针对不同的设定做出相应的处理和控制,发出指令信号控制执行机构的动作。从而完成有关信息查询、统计、管理等功能。RFID可以极快的速度在阅读器和电子标签之间采集和交换数据:具有智能读写及加密通信的能力,唯一性密码,极强的信息保密性,这对于军队保密等要求准确、快速、安全、可控提供了切实可行的技术途径。无论我们使用的各类系统、收发公文处于任何环节,相关人员都可以实时掌握其信息和状态。

五、RFID技术身份识别系统认证协议设计

无线射频技术的安全性至关重要,因此读卡器和电子标签之间的认证流程和通信安全性需要特别设计,本文采取的认证机制运用了读卡器和标签的互相认证。在这种认证机制中,读卡器与电子标签卡在出厂设置时都会存储一个公共的认证密钥K,并认为这个公钥是安全的,此公钥用于计算随机通信密钥,每次通信交易的密钥都会有所区别,无法被其他设备所复制。

鉴别机制的执行过程如下:

(1)读卡器向射频卡发送认证请求命令。

(2)信息卡返回初步认证数据。

(3)读卡器接收响应后,产生随机数A并且和公共密钥K加密运算用形成公钥信息发送给射频卡。

(4)信息卡接收到读卡器的公钥与已有的公钥比较,相同则解密随机数A并产生随机数B,用公共密钥和B进行加密形成二次认证数据发送给读卡器;不相同则认证失败。

(5)读卡器成功接收后将接收的二次验证信息利用随机数B运算产生的数据再一次发送给信息卡,并用公共密钥解密,解析出随机数A′并与之前的随机数A对比,相同则认证成功;否则认证失败。

结论

RFID射频识别是一种非接触式的新型认证技术,它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据。作为身份认证技术非常合适,以后会在更多的领域得到应用推广。

参考文献

[1] 杨庆霞,刘哲.射频识别(RFID)技术趋势与展望[J].学术理论与探索,2013(04):23.

射频技术论文例5

中图分类号:D68 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)04-0267-01

0 引言

射频识别是无线电频率识别(Radio Frequency Identification,RIFD)的简称,即通过无线电波进行识别。[1]RFID射频识别技术是当前热点技术之一,也是物联网的基础之一,它能够在不需要人工干预的情况下,自动完成物品信息的采集、处理和识别等功能,给交通、安全、销售、管理和物流等领域带来了巨大的变革,也为我国信息化建设做出了巨大的贡献。RFID射频识别技术作为物联网专业的核心课程之一,是一门理论性和实践性都很强的课程,RFID射频识别技术不但能够结合之前的嵌入式系统应用技术的相关知识,还能为后续的毕业设计打下良好地基础,对物联网专业学生的实践能力和理论知识体系的培养至关重要。

1“RFID射频识别技术”课程的教学模式

1.1 理论教学模式

“RFID射频识别技术”课程的理论教学方法如下:首先,简单学习RFID射频识别技术中的一些基本概念和基本原理,主要包括RFID射频识别技术的概念、特点、基本工作原理和应用系统构架;其次,重点剖析RFID射频识别技术的基础理论和行业相关标准,主要包括射频前端电路的原理、编码和调制、数据校验、防碰算法、数据传输的安全性以及ISO/IEC标准这几部分;最后,从应用的角度出发,分别从软硬件角度介绍125kHz、13.56MHz、900MHz和2.4GHz@四个频率下的阅读器、应答器以及天线的设计方法。

通过本课程的理论知识的学习,使得学生能够熟悉RFID射频识别技术的概念和工作原理,在理论教学的过程当中通过采用典型案例分析的方法,比如学校食堂饭卡、图书馆管理以及公交车刷卡等生活中经常使用和随处可见的案例,使学生通过案例理解进而掌握RFID射频识别技术在各个领域的应用、设计方法和开发过程等,逐步培养学生掌握RFID射频识别技术的系统集成设计以及相应的分析能力,并通过实践环节设计和搭建实际的射频识别应用系统,为将来的毕业设计、参加工作和增加就业竞争力打下良好的基础。[2]

1.2 实践教学模式

实践教学是“RFID射频识别技术”课程中至关重要的一部分,实践教学不仅是培养学生应用能力的重要组成部分,而且实践教学必须以理论教学为依据,只有两者相结合才能让学生更好地去理解和应用RFID射频识别技术。实践教学是在本校的物联网实验室中进行的,主要包括RFID射频识别技术基础实验和RFID射频识别技术课程设计两大部分,通过这两部分的实践教学来巩固学生的理论知识并提高学生的实践能力。

实验部分的教学一方面由教师向学生演示物联网智能家居中的门禁系统,以及通过原理机基础实验和原理机通信协议实验的学习,原理机基础实验包括通过示波器查看RFID系统载波的产生、RFID系统的编码、RFID系统的信号功率放大、RFID系统副载波解调、RFID系统包络检波、RFID系统数据速率选择和RFID系统天线等基础实验,原理机通信协议实验包括CRC计算实验、读单个Block实验、写单个Block实验、读多个Block实验、写多个Block实验、标签选择命令实验和复位命令实验,让学生能够对RFID射频识别技术的理论知识和实际应用有个直观的认知;另一方面是让学生使用应用型RFID实验箱中的125kHz、13.56MHz、900MHz和2.4GHz这四个频率模块分别进行寻找标签实验、识别单个标签实验、识别多个标签实验、读取标签实验、写入标签实验以及标签的防碰撞实验,并结合嵌入式开发环境搭建、Qt开发环境搭建和嵌入式串口通信这三个嵌入式系统应用技术的相关实验,通过LCD液晶显示器观察不同频率下的实验结果,通过这几个频率模块下的实验让学生更好地理解在不同频率下的应答器和阅读器的工作原理、通讯协议、RFID两个常用标准、选择方法以及相应的应用领域,还能进一步巩固之前嵌入式系统应用技术课程的知识。通过实验部分的学习,一方面巩固了之前的理论课程的学习,另一方面为后续的课程设计也打下扎实的基础。

课程设计部分采用让学生分组进行一个实际应用设计的方法来加强学生的综合能力和合作能力,每组学生可以根据自身的特点选择自己比较擅长的模块,课程设计部分的题目如下:图书馆管理系统、超市会员卡管理系统、ETC充值系统、商品溯源系统和校园一卡通系统,通过课程设计部分让学生掌握RFID射频识别技术的基本设计原理、流程和方法,学生在这部分的学习当中不但能够发挥自己的长处,提高学习兴趣、增强自信心,还能够互相学习和沟通,增加学生之间的感情。实践教学方案如图1所示[3]。

2 “RFID射频识别技术”课程的教学改革与实现

“RFID射频识别技术”课程的教学改革主要从考核方式这方面进行全面改革,由于传统的考核方式都是采用期末考试作为检验学生掌握情况的标准,这种考核方法严重忽略了学生的实践能力,导致学生在实践环节出现不学习、不认真和不动手的情况。针对这种情况,改革后的“RFID射频识别技术”课程的考核主要由学生的平时实践环节和最后的笔试环节两部分构成,实践环节不但包括要检查学生的实验运行结果和相应的软件程序代码,针对不同的实验还包括相应的答辩环节,这个环节主要要求学生回答教师和其他学生针对于设计提出的问题,通过学生的答辩来检查学生的学习效果,并计入到最后的考核成绩当中。

通过这种考核方式能够提高学生学习的积极性和学习兴趣,能够让学生主动参与到教师的教学过程当中,积极与教师和学生进行沟通交流,进而提高学生的实践能力,也能更好地巩固理论基础。当然,教师在整个教学过程中也要多学习,多参加一些相关的培训和研讨会议来提高自身的知识水平和实际应用能力,能够更好地指导学生,而且针对学生在实际的上课过程当中遇到的问题要及时调整教学方法,这样才能更好地帮助和指导学生。

2 总结

“RFID射频识别技术”是物联网专业的核心课程之一,该课程不仅对学生之前所学习的知识进行了延续和巩固,还对学生的后续学习、实践能力、毕业设计和就业前景都具有一定的影响。本文结合我校物联网专业学生的实际学习情况,从理论教学和实践教学两部分对这门课程进行了探索和改革。同时,教师在教学的过程当中也要不断地总结教学经验,积极参与相关培训和研讨,与时俱进,紧跟时代步伐,对学生认真负责,以便学生能够胜任物联网专业的技术和就业需求。

参考文献

射频技术论文例6

二十一世纪是信息化时代,信息化技术迅猛发展,全方位改变人们的生活观念和生活方式,同时也推动着教育教学的不断发展。随着现代信息化技术和教育技术的深入发展,信息化教学已成为一种趋势,是教育教学改革的有效方式。

1. 信息化教学

信息化教学是以现代教育思想和理论为指导,运用现代信息技术和信息化教育资源, 优化教学的全过程,提高教学质量和效率,以培养和提高学生信息素养为重要目标的一种新的教育方式。信息化教育的技术特点是数字化、网络化、智能化和多媒体化,基本特征是开放、共享、交互、协作。

2. 课程特点

《物联网射频识别技术与应用》是我校电信专业的专业知识应用课程,是一门“理论研究―技术研发―实际应用”的理论实践一体化课程。课程的教学目的在于通过理论和实践一体化学习,让学生充分掌握射频识别技术并应用于实践,培养学生专业知识运用能力及射频识别应用系统设计实践技能。《物联网射频识别技术与应用》课程的突出特点是教学容量较大、专业性强、技能要求高、实用性强。传统的教学方式无法适应高技能要求的应用型理实一体休课程的教学,因此,教学组老师结合信息化技术的优势和特点,不断探索和改进教学方法,合理使用信息化教学手段,改变教学理念、课堂形态、教学方式、教学内容、教学方法,使课程教学的所有环节数字化、智能化,努力为学生营造信息化的学习环境,提高物联网射频识别技术与应用课程教学的有效性。

3. 信息化教学实施

在物联网射频识别技术与应用课程教学过程中,结合学院教学条件、信息化技术和课程特点,信息化教学主要体现在以下几个方面。

3.1智能化的考勤管理

射频识别技术是一种自动识别技术,是一种智能又非常实用的技术,日常生活中应用非常广泛,同时也是物联网应用中最核心的技术之一。为充分将课程特点与实际应用相结合,课程在教学过程中一改传统式点名的考勤方式,以射频卡门禁系统的考勤功能实行智能化考勤,刷卡进教室上课,刷卡下课,刷卡的时间记录表作为考勤情况依据。智能化的考勤方式不仅提高了考勤效率,充分运用了课程知识,也营造了良好的信息化氛围,让学生体验到现代企业考勤方式,极大提高了学生的到课率。

3.2基于局域网的网络教室

基于局域网的网络教室是物联网射频识别技术与应用课程最主要的教学平台。网络教室集成了多媒体技术和网络技术的一种信息化教学环境,能呈现出形式多样的教学内容,可以实现广播式理论教学、实时视频、辅导答疑、电子举手、课堂监控管理、双向对讲、作业提交等课堂教学功能。多功能信息化的网络教室提高了课堂教学和管理的效率。

3.3生动形象的多媒体教学

多媒体技术在物联网射频识别技术与应用课程教学过程中得到充分运用。课程教学中适当运用动画、视频、图像等方式阐述射频识别技术原理及应用,多媒体教学集图、文、声、像于一体,内容充实形象,更具吸引力。如针对射频识别技术的应用,以视频形式展现各种应用案例,生动、形象、智能化、高科技的智能化应用方案,学生在感叹技术魔力的同时,对射频识别技术的应用有了具体的了解,在憧憬未来美好的智能化生活的同时充分激发了学生的学习兴趣。

3.4多功能的网络教学平台

物联网射频识别技术与应用课程运用信息化技术和学校网络平台建设了课程网站,把课程所有教学资源数字化并上传网络,拓延了教学时空的维度,可供学生课下自主选择所需知识展开学习。物联网射频识别技术与应用课程网络教学平台不仅能为学生提供丰富多彩、多视野、多层次、多形态的学习资源,还可以进行学习导航、答疑辅导、讨论、在线自测,加强师生之间的交互及提高学生的学习效果,充分开展以人为本的教学,促进学生主动、探究性的有效学习。

3.5丰富的教学专业软件

物联网射频识别技术与应用课程是理实一体休课程,在整个教学环节中,理论和实践交替进行,师生双方边教、边学、边做,全程进行学生动手能力和专业技能的培养。物联网射频识别技术应用系统是典型嵌入式系统,系统的设计要借助多种专业软件辅助教学。运用Proteus软件智能化原理图设计功能设计射频识别技术应用系统电路,并利用其丰富的器件资源和虚拟仪器功能进行电路仿真,仿真中可随时调整和修改元器件参数、电路形式,学生能亲自动手进行电路设计、元器件接线、参数设定,边仿真、边测试、边调试、边分析,并与理论分析结果进行对照,不断深化知识点的学习和理解。运用Keil uVision4软件提供的C编译器、宏汇编、连接器、库管理和一个功能强大的仿真调试器等功能进行软硬件开发,提供一个整洁、高效的环境来开发应用程序。运用UltraEdit 软件编辑文本,智能的语法及函数结构错误提醒功能,可同时编辑多个文件,可配合Keil uVision4软件程序编辑功能。运用Flash Magic软件进行在线程序下载,方便快捷。丰富的软硬件开发软件的使用,运用信息化技术手段完成学习任务的同时提高了学生的专业实践技能,也为学生职业发展打下良好的专业基础。另一方面,充分的实践动手机会,促进学生积极参与课程学习,极大激发学生的学习兴趣,提高了教学质量和效果。

4. 结束语

物联网射频识别技术与应用信息化教学变革了教学观念,克服了传统教学知识结构的缺陷,其特点符合现代教育规律。智能化的考勤、高效率的网络教室、生动形象的多媒体教学、资源丰富的网络教学平台、专业化的教学辅助软件,全方位的信息化教学方式,为教学注入了新的活力,全面提高学生综合素质和能力。

实施信息化教学,可以提高教育教学质量,培养适应信息时代需求的高素质人才,已成为教育教学的发展趋势。当然,在具体教学实施中,也要根据课程特点和教学目标灵活运用信息化技术,将信息化技术与教育教学充分融合,真正做到提高教学质量。

参考文献

[1] 陈振源.运用信息化技术提高电子技术课程教学有效性的策略[J].中国职业技术教育.2014-10-11

[2] 周巍.信息化技术在高职教学中的应用--以《室内空间设计》课程为例[J].现代企业教育.2014(10)

[3] 孙国福.汽车教学中仿真软件等信息化技术的应用研究[J].考试周刊.2014(20)

[4] 王雪,李敏.信息化技术在《护理学基础》教学中的应用[J].课程教育研究.2014(30)

射频技术论文例7

无线射频识别技术(RFID)已经成为一个很热门的话题。据业内人士预测,RFID技术市场将在未来五年内在新的产品与服务上带来30至100亿美金的商机,随之而来的还有服务器、资料储存系统、资料库程序、商业管理软件、顾问服务,以及其他电脑基础建设的庞大需求。

或许这些预测过于乐观,但RFID将会成为未来的一个巨大市场是毫无疑问的。许多高科技公司正在加紧开发RFID专用的软件和硬件,这些公司包括英特尔、微软、甲骨文、sap和sun。

二、射频识别技术发展历史

从信息传递的基本原理来说,射频识别技术在低频段基于变压器耦合模型(初级与次级之间的能量传递及信号传递),在高频段基于雷达探测目标的空间耦合模型(雷达发射电磁波信号碰到目标后携带目标信息返回雷达接收机)。1948年哈里斯托克曼发表的利用反射功率的通信奠定了射频识别技术的理论基础。

射频识别技术的发展可按十年期划分如下:

1940-1950年:雷达的改进和应用催生了射频识别技术,1948年奠定了射频识别技术的理论基础。

1950-1960年:早期射频识别技术的探索阶段,主要处于实验室实验研究。

1960-1970年:射频识别技术的理论得到了发展,开始了一些应用尝试。

1970-1980年:射频识别技术与产品研发处于一个大发展时期,各种射频识别技术测试得到加速。出现了一些最早的射频识别应用。

1980-1990年:射频识别技术及产品进入商业应用阶段,各种规模应用开始出现。

1990-2000年:射频识别技术标准化问题日趋得到重视,射频识别产品得到广泛采用,射频识别产品逐渐成为人们生活中的一部分。

2000年后:标准化问题日趋为人们所重视,射频识别产品种类更加丰富,有源电子标签、无源电子标签及半无源电子标签均得到发展,电子标签成本不断降低,规模应用行业扩大。

至今,射频识别技术的理论得到丰富和完善。单芯片电子标签、多电子标签识读、无线可读可写、无源电子标签的远距离识别、适应高速移动物体的射频识别技术与产品正在成为现实并走向应用。

三、无线射频识别技术

RFID系统的组成及其工作原理

RFID系统因应用不同其组成会有所不同,但基本都由电子标签(Tag)、阅读器(Reader)和数据交换与管理系统(Processor)三大部分组成。电子标签(或称射频卡、应答器等),由耦合元件及芯片组成,其中饱含带加密逻辑、串行EEPROM(电可擦除及可编程式只读存储器)、微处理器CPU以及射频收发及相关电路。

电子标签具有智能读写和加密通信的功能,它是通过无线电波与读写设备进行数据交换,工作的能量是由阅读器发出的射频脉冲提供。阅读器,有时也被称为查询器、读写器或读出装置,主要由无线收发模块、天线、控制模块及接口电路等组成。阅读器可将主机的读写命令传送到电子标签,再把从主机发往电子标签的数据加密,将电子标签返回的数据解密后送到主机。数据交换与管理系统主要完成数据信息的存储及管理、对卡进行读写控制等。

RFID系统的工作原理如下:阅读器将要发送的信息,经编码后加载在某一频率的载波信号上经天线向外发送,进入阅读器工作区域的电子标签接收此脉冲信号,卡内芯片中的有关电路对此信号进行调制、解码、解密,然后对命令请求、密码、权限等进行判断。若为读命令,控制逻辑电路则从存储器中读取有关信息,经加密、编码、调制后通过卡内天线再发送给阅读器,阅读器对接收到的信号进行解调、解码、解密后送至中央信息系统进行有关数据处理;若为修改信息的写命令,有关控制逻辑引起的内部电荷泵提升工作电压,提供擦写EEPROM中的内容进行改写,若经判断其对应的密码和权限不符,则返回出错信息。

在RFID系统中,阅读器必须在可阅读的距离范围内产生一个合适的能量场以激励电子标签。在当前有关的射频约束下,欧洲的大部分地区各向同性有效辐射功率限制在500mW,这样的辐射功率在870MHz,可近似达到0.7米。美国、加拿大以及其他一些国家,无需授权的辐射约束各向同性辐射功率为4W,这样的功率将达到2米的阅读距离,在获得授权的情况下,在美国发射30W的功率将使阅读区增大到5.5米左右。

RFID技术的分类

RFID技术的分类方式常见的有下面四种:

根据电子标签工作频率的不同通常可分为低频(30kHz~300kHz)、中频(3MHz~30MHz)和高频系统(300MHz~3GHz)。RFID系统的常见工作频率有低频125kHz、134.2kHz,中频13.56MHz,高频860MHz~930MHz、2.45GHz、5.8GHz等。

低频系统特点是电子标签内保存的数据量较少,阅读距离较短,电子标签外形多样,阅读天线方向性不强等。主要用于短距离、低成本的应用中,如多数的门禁控制、校园卡、煤气表、水表等;中频系统则用于需传送大量数据的应用系统;高频系统的特点是电子标签及阅读器成本均较高,标签内保存的数据量较大,阅读距离较远(可达十几米),适应物体高速运动,性能好。阅读天线及电子标签天线均有较强的方向性,但其天线宽波束方向较窄且价格较高,主要用于需要较长的读写距离和高读写速度的场合,多在火车监控、高速公路收费等系统中应用。

根据电子标签的不同可分为可读写卡(RW)、一次写入多次读出卡(WORM)和只读卡(RO)。RW卡一般比WORM卡和RO卡贵得多,如电话卡、信用卡等;WORM卡是用户可以一次性写入的卡,写入后数据不能改变,比RW卡要便宜;RO卡存有一个唯一的号码,不能逐改,保证了安全性。

根据电子标签的有源和无源又可分为有源的和无源的。有源电子标签使用卡内电流的能量、识别距离较长,可达十几米,但是它的寿命有限(3~10年),且价格较高;无源电子标签不含电池,它接收到阅读器(读出装置)发出的微波信号后,利用阅读器发射的电磁波提供能量,一般可做到免维护、重量轻、体积小、寿命长、较便宜,但它的发射距离受限制,一般是几十厘米,且需要阅读器的发射功率大。

根据电子标签调制方式的不同还可分为主动式(Active tag)和被动式(Passive tag)。主动式的电子标签用自身的射频能量主动地发送数据给读写器,主要用于有障碍物的应用中,距离较远(可达30米);被动式的电子标签,使用调制散射方式发射数据,它必须利用阅读器读写器的载波调制自己的信号,适宜在门禁或交通的应用中使用。

四、无线射频识别技术改变生活

RFID是通过无线电波扫描基于芯片的电子标签,以实现对物体的识别。这是一项应用前景非常广泛的网络技术,它实现了网络与物理世界的联络。RFID芯片只有蚂蚁头大小,很容易嵌入任何商品标签。德国的世界杯门票就是未来票务革新的一个开端。未来的足球赛、大型演唱会、大型国际会议,甚至紧缺的机票、火车票都可以通过RFID实现有效管理,杜绝倒票和其他不安全因素。

在安保领域,RFID技术应用也开始普及,德国法兰克福机场与日本东京机场联合应用该技术,提高行李安检效率。法兰克福机场电子扫描仪检测的数据,东京也很快能看到。在美国有近100万个家庭宠物携带有这种芯片,一旦宠物走失,主人能很快地找回。2004年9月,日本的一家私立小学在学生书包上也安装了RFID芯片,家长能随时知道孩子的去处。 2004年底的印度洋大海啸后,死难者遗体的鉴定成了一大难事,而今后游客只要注射了RFID芯片,在任何地方遇到事故或被劫持,就能很快被发现。

五、无线射频识别技术发展存在的问题

RFID技术发展的前景是难以估量的,从厨房到展览馆,从超市到迪斯科舞厅,可以说没有哪个经济领域的分支可以不应用RFID的。然而,这一技术的应用可能也会产生某些负面影响。例如:RFID芯片的普遍应用将大大减少零售业的人力需求,这将可能导致员工的失业,并引起员工对新技术的抵触情绪。

由于RFID技术的来临太快,许多技术细节问题也还没有得到解决。到目前为止,RFID技术还没有最终的标准和统一的频率。欧洲RFID系统发射的是一种频率,美国发射的是另一种频率。另外,无线电波的发射受到液体和金属的影响,因此,对饮料和罐头这样的商品应用RFID还比较困难。重要的一点是还不清楚,谁来承担新技术的开发成本,商业零售商和技术供应商之间为此还存在争论。

RFID的广泛应用还引起数据和消费者保护争论。目前,全球都在关注美国关于解决消费者针对超市强行进入私人生活的话题。德国比勒费尔德民权联合会也发起了捍卫个人数据隐私的倡议,反对所谓的间谍芯片。该机构认为,随着RFID芯片越来越容易地被隐藏在鞋子或衣服里,完全有理由相信,未来这种芯片的扫描仪或识别器也会被安装在墙上、门槛里、加油站柱子上或楼梯上,企业可以用来随时随地监控员工或消费者的行为。

射频技术论文例8

电视台根据电视精密同步广播的覆盖技术建设了模拟电视的单频道网络,给城市区域提供了无线的电视覆盖信号,这是一个非常关键的实践性的探索课题,并且获得了一些成效。本文就电视精密同步的广播技术理论和覆盖技术的建设设计,覆盖技术实施的效果进行分析。

1 电视精密广播的同步覆盖技术的理论

电视的同一个频道产生的干扰的分析表明,电视同一频道的干扰给接收影像带来的损害有两个原因:一是同一频道中影像载波的频率差产生了差拍的干扰,就是在接收影像时的电视屏幕上的条纹干扰;二是同一频道中的影像在内容上出现互相重复,由于影像信号的频率和相位的差异,就产生了所谓的鬼影。人的肉眼对那些条纹式的干扰是非常敏感的,一般的时候,条纹式的干扰同一频道的射频维护率是五十。经过了控制同一频道之间影像的载频,会让同一频道的发射台之间的影像载频存在着一些偏差。条纹式的干扰就能够被解决。但是因为影像重叠的产生,这时候的同一频道的射频维护率就会下降成了二十。进而使同一频道间的影像信号的频率同步,使运动的影子停止,形成了影像的重叠。停止运动的影子对运动中的影子来说,它的接受影像的质量还在很大程度上有所提高。这时,伴随影像中内容的不同与相位的差异,同一频道的射频维护率大概会是十到十五。通常,民用的电视接收信号的天线会选择八到十六射频的维护率。因此,就算在射频保护率相同的比较强的重叠覆盖的地区,也可以创造很好的覆盖率。所以,能够表明电视的精密同步广播的覆盖技术已经拥有了建设模拟的电视单频道网络的有效环境。

电视的精密性同步广播的技术中心主要包含了:一,精密的锁定各个同一时间发射设备影像的载频,解除了影像载频的差拍产生条纹图像的干扰。二,准确地在同一时间各个发射频道节目的影像频率,可以让动态的影子停止运动形成重叠的影子。而且凭借时间统一的有效控制,使发射频道的影像相位在充分相等场强重叠的覆盖部分是一样的,把接受到的影像信号跟干扰的影子进行重合。

电视的精密同时的广播理论中,同一时间发射设备的影像载频与节目的影像进行同一时间的统一控制,这需要比较高的精确度的时间和频率的共同进行。进行工程的建设的时候,是凭借了GPS的授时体系追溯源头才得到十赫兹的频率标准与每一秒都加一的时间基本标准。

十赫兹的频率标准与1PPS的时间标准在电视的同步广播的信号摆列发生设备里面,会形成各个发射频道同步电视广播的复合信号。这个电视的符合信号会在时间统一的同步设备里会重新地建设出频道影像信号的时间基础,进而形成了各个同步发射频道影像的信号同步。

2 电视精密同步广播覆盖技术工程的技术设计和实践

通常电视台会建设发射设备,发射设备是十千瓦,发射的天线的基本海拔是三十七米,天线的高度是一百七十米,天线的增益是十。为了扩大地区的无线电视广播的覆盖面积,在离电视台八十千米的山上建设同时发射设备帮助信号的延伸与覆盖。其发射设备的功率是五千瓦,天线的基本海拔是两百六十五米,高度是七十米,天线的增益是十。按照国家的相关规定,和研究技术方面的数据,电视的精密度同步广播需要射频同频道的保护率是十。

如使用以往的技术进行信号覆盖的扩展,就一定要采用新频道或者是增强发射设备的工作效率。现在,缺少新频道可以供我们使用。在增强发射设备的工作效率方面,这样做也会影响到同频的干扰。对通常的状况来说,同一频道的干扰距离大概是覆盖路程的六倍。由此可以看出,发射的天线海拔高度与发射设备功率的扩大都会在很大程度上加大了频率结合的难度,并且这可能是不被允许的做法。但是电视精密度的同步广播不但不用新频道,也不用把同一频道的干扰范围根据信号的覆盖面积而增加六倍。根据现在的频率调整的原则,对目前频道覆盖实行同步广播的拓展和延伸,它的覆盖距离变大和同一频道干扰面积的变大都是等值改变的,大多数情况不需要考虑调整新的频道。

同步的覆盖网络节目信号的传播能够根据现在的模拟光纤进行输送,SDH的网络、数字的微波线路等一些方式,也不需要特殊的标准。也能够经过卫星等别的线路进行信号的输送。

3 电视的精密同步广播发射设备的改造

电视的精密度同步的广播设备主要有,GPS的精密基准源于电视的同步广播适配装置。现在,电视的发射装置主要的制作企业都可以生产这样的设备。电视同步的适配装置里,能够实行固定的时间延迟协调的制定,用来符合不同功率的发射设备之间等强地区偏离的状况中时间延续的纠正。而对发射设备的改造是关于电视的激励设备相位的噪音指标的提高。一般模拟电视的广播给相位的噪声指标造成的敏感度并不高,因此,没有对发射设备相位的噪音进行要求上的调整。但是,一旦发现了,就要给发射设备本金的振荡器作出改造,为了提高相位的噪音指标。

参考文献:

[1]郭南、鲁方林、薛文、王振宇,电视精密同步广播覆盖技术的工程实践[J].电视技术,2011(2).

[2]威武、杨明、李锦文,电视同步广播技术研究[J].广播电视信息,2009(3).

射频技术论文例9

针对电缆状态评估,传统的老化和故障定位是相互独立的,即电缆的老化主要通过介质损失,电化学等手段进行整体测试和评估,而故障定位主要通过时域反射法TDR原理获取发射波和反射波的时差计算而得。

由于TDR技术应用已经成熟,其公知的技术瓶颈,如长距离电缆反射波损耗,外部信号串扰导致波形特征畸变,多次重复反射等问题,一直未能有效解决。因此针对现场测试,TDR定位技术一般用于5公里以下。

1射频振荡波谱技术原理及特点

射频振荡波谱技术的出现解决了几个关键问题:(1)信号沿电缆衰减的问题。(2)反射波的识别困难问题。(3)信号畸变问题。

由于射频振荡波采用了一套全新的定位思路,将电缆本体模拟成数段连续、可分割的阻抗电气元素模块,通过不同频率隐射不同位置的片段,从而建立一套整体和局部的综合评估模型,有效杜绝了TDR技术反射波识别难度大,信号衰减和畸变的问题。正因为从分布阻抗元素的思路解释了电缆的健康状态,射频振荡波技术不仅可用于故障定位,还能实现局部缺陷、老化点的趋势跟踪,其重量轻便,尤其利于10kV以上高压电缆现场检测。

其基本思路为:(1)获得电缆频域阻抗向量,分析其谐振特性。(2)当故障存在时,认为至少一个故障点对电缆的谐振阻抗产生了影响,或至少一个故障点的固有谐振频率与阻抗频谱中的某一个峰值阻抗的对应频率相同,因此只要寻找谐振频率点的峰值阻抗,或寻找异常峰值阻抗的频带范围,便可认为是可疑故障点。通过与参考衰减振荡模型的比较,可以快速发现阻抗及相位偏移对应的频率,然后据此计算故障位置。

2 现场应用分析

采用射频振荡波谱技术对700米长度的10kV城区配网电缆进行了测试。

图1 图2 图3

如图1图2和图3所示,在无需分析反射波情况下,直接获得了整段电缆的健康状态信息,给出了中间接头位置(374M,534M)及其增益强度,同时提供了电缆端点位置(700M)信息。

与传统耐受电压试验方法不同,射频振荡波技术试验电压微小,可多次重复测试,经验证,该技术测试重复性高,抗干扰能力强,能减少测试人员的经验依赖程度,从而快速获得被试电缆的整体信息。

3 讨论

射频振荡波技术之所以能获得较高的抗干扰力,与其测试原理不无关系。由于射频振荡波获得了宽频域电缆的阻抗向量特征,个别频率点的干扰对整体频谱趋势影响微弱,因而自动获得了较强的干扰抑制能力。另外,射频振荡波通过分段阻抗的特征描述了位置信息及其健康状态,建立了高压老化试验和阻抗分析法的一些对应关系。但由于目前的测试数据尚未与传统试验技术进行全面综合的对比计算,在该领域形成标准还需要持续开展研究。

就目前看,射频振荡波技术可用于以下几个领域:(1)被测电缆较短时进行缺陷定位。由于TDR需要捕捉反射时差,当电缆距离较短时,反射时间较短,捕捉的时间误差较大。当然,现有的双端TDR技术,可以解决短距离电缆的故障定位问题,但需要在电缆两端布置采集装置。(2)被测电缆距离较长时。射频振荡波可用于数公里到数十公里量程,并且被试电缆存在多个中间接头时,仍可以正常检测,即使中间接头无故障,也能提供位置信息。(3)需要对电缆可疑区域进行跟踪测试时。如怀疑电缆某个中间接头有缺陷,可通过不同检修周期的测试记录对比分析其发展趋势。(4)用于对电缆设计制造的工艺的评估。由于射频振荡波提供了整段电缆所有位置信息的增益参数,并且可针对主绝缘和副绝缘分别进行评估,因此可用于评估护套屏蔽层工艺规范性,绝缘一致性等。(5)10kV以上电缆现场检测,尤其是110kV以上的电缆,射频振荡波设备低于传统设备重量的十分之一,可显著提升状态检修效率。

4 结语

射频振荡波技术在电缆故障定位,局部老化定位及其趋势跟踪领域提供了一种全新的解决方案,其重量轻便,利于现场检测,目前主要应用于停电试验,与传统高压试验、状态检修能形成较好的互补,如后续能开发在线监测领域的应用,则能更好服务于智能电网建设与管理工作。

参考文献:

[1]张建,张方荣,尹娟,高兴琼,王苏,成都高斯电子技术有限公司,一种电缆故障检测分析方法[发明专利],国家知识产权局.

[2]岳城亮.基于TDR和TDC的航空电缆故障检测仪设计[D].燕山大学,2014年.

[3]陈善海.脉冲-回波电缆故障检测仪[J].电子技术,1990年01期.

[4] LIRA1700射频波谱老化评估仪操作文案[K].成都高斯电子技术有限公司,2015.6.

[5]杨孝志,陆巍,吴少雷,俞飞.电力电缆故障定位与方法[J].电力设备 2007年11期

射频技术论文例10

广播与电视都已经成为当今人们生活中不可或缺的组成部分。这是因为广播与电视能给人们带来各种信息,无论是关于自己的、迫切想知道的,还是社会上的一些重大新闻、社会动态等等,都可以通过这两种媒介来获悉。然而,广播与电视的运行源自于广播电视发射天线技术的研究与运用。所以,为了能够让人们能够获得更稳定、效果更好的接收信号,就必须要加强对广播电视发射天线技术的研究以及其技术应用的研究,从而促进我国广播电视发射天线技术领域的进一步发展。

1、发射天线原理

所谓的发射天线原理指的就是广播台、电视台等将电磁波通过天线的转换进而发射出去。其操作过程十分复杂。电视机或收音机天线接收到电视信号在经过相关系统处理成可视或可听的信息,将信息传给观众。天线是发射和接收电磁波的一个重要无线电设备,它不用和发射机直接相连,只需要经过馈线以及天调网络,即可完成传输信号工作。它的具体工作流程是,天线接收到广播台或电视台发射机发射的信号功率之后,将信号功率转换成电磁波,最后传给馈线发射到收音机或电视机接收机,就完成了信号的传输。

2、广播电视发射天线的概况

极化方式、增益、输入阻抗和主瓣是天线的主要性能,它们在天线的各个工作环节发挥着不同的作用。天线极化方式实际上是一种电磁波形式,它可以衡量电场强度,并通过电场强度来决定电波的发射形式。增益是天线产生信号的功率密度比值,天线增益是发射天线运行质量的重要保证,通过增加天线的增益可以扩大天线的发射范围。输入阻抗是和馈线特性阻抗不一样的一种复数阻抗,天线工作是产生电流和电压的比例值,不用与馈线终端相连接。

3、广播电视发射天线技术特点和要求

3.1广播电视发射天线技术特点

3.1.1一般技术特点

广播电视发射天线技术有两个一般特性,除了输入特性还有输出特性,电视机视频和音频输出信号产生的阻抗与电平构成了广播电视发射天线技术的输入特性。 广播电视发射天线技术的输出特性和发射机输出的信号功率,影像与声音功率的比值、电视机或收音机的各个工作频段特点,馈线承载电磁波的稳定性,媒体调制设备制式,天线发射信号产生的负载阻抗以及视频和音频输出端的功率和电平变化有关。

3.1.2传输技术特点

广播电视发射天线技术的第二个特性是传输特性,图像通道传输特性是第一个传输特性,它分为非线性失真和线性失真两种情况。 广播电视发射天线技术的第二个传输特性与频率振幅特性、音频特性有关,其中音频特性有,调试设备调幅杂音、频段调频杂音和内在电磁波杂音。

3.2要求

由于广播电视发射天线技术的特点,决定了在应用广播电视发射天线技术时,要满足多方面的需求。同时,由于人们生活水平的提高,以及科学技术的进步,使得人们对于广播电视方面的需求也日益上升。所以,很多人为了能够获取更好、更强的信号,总是会把接收信号的设备放在较高的地方。然而,将装置放在较高的位置上,就避免不了会收到风、雨、雪的干扰,因此,要求在发射天线方面进行进一步的优化和研究。同时,在一些人口密集的地区,由于接收信号的数量多,要求广播电视发射天线技术领域要考虑广播电视的信号范围,进而保证人口密集地区人们对于广播与电视方面的需求。

4、电视发射技术和调频广播发射技术

由上述可知,我国广播电视发射天线技术的原理是十分复杂的,且无论是该技术的特点还是该技术的要求都比较严格。所以,在广播电视领域的发展中,要想较好的应用广播电视发射天线技术也是一件技术难度比较高的工作,尤其是电视发射技术以及调频广播发射技术的应用。本文在此对这两种技术进行了一定的探索,希望能够为这两种技术更好、更有效的应用而提供一些参考意见。

4.1电视发射技术

电视发射技术是广播电视发射天线技术的一个十分重要的应用。从一定程度上来讲,电视发射的系统与广播发射的系统在多个方面有着相同点。无论是电视发射系统、还是广播发射系统都包括音频的输入、控制设备、检测系统等等。最大的一点不同就是电视发射系统有一个电视发射机。然而,电视发射技术的原理十分复杂。首先,要保证电视发射机所在的电平水平一定要低,在确保了这一点后才能对电视设备进行调试。其次,要对射频信号进行筛选,只有信号较大的才能通过天线,从而使得信号变为电磁波的形式,传送到需要的地点。

4.2广播发射技术

就目前我国广播电视发射天线技术的发展形势,广播发射技术的发射机基本上都已采取立体声调频发射机。该种发射机相比于以往的发射机其功能更加多样。既可以进行直接的调频,同时又可以进行简洁调频。其工作原理是利用立体声道来进行调频,更为重要的是,立体声调频可以对多个节目进行调频。所以,当下的广播发射技术的效率比以往要提高很多,同时信号更好,并且不会出现串台,也就是串信号的情况。

电视发射技术以及广播发射技术都是广播电视发射天线技术中两种十分重要的技术应用。然而,对于这两种技术的应用,笔者在此探索的还比较粗略,比较浅显。要想满足广播电视发射天线技术更好的应用,这些研究是远远不够的。所以,对于该技术的研究以及应用的研究还需要广播电视发射天线技术领域的专业技术人才进行进一步探索。

结语

综上所述,广播电视发射天线技术以及其技术应用的研究对于我国广播和电视领域的发展有着不可忽视的重要作用。广播电视发射天线技术是一项比较复杂的技术,同时其技术应用更是涉及到多个方面,再加之我国在广播电视发射天线技术以及应用方面的研究还没有达到一定的深度和广度,因而不利于该技术更好的应用。所以,在今后的广播电视发射天线技术领域的发展中,要加强对技术以及其应用的研究和重视,并且要从该技术应用的多个方面、多个角度进行分析,从而研究出更好、更适用于当下发展的广播电视发射天线技术,为我国传媒领域的发展和进步奠定更加牢固的基础。

参考文献

射频技术论文例11

【Abstract】It’s necessary to improve Rf technology practice eduation for advancing teaching quality and cultivating students’ practice ability and innovation ability. RF technology experimental teaching were discussed from two aspects of experimental teaching programs and methods, newly increased integrated software simulations with hardware tests and autonomy design experiments. It is of great importance for how to cultivate interests in study and engineering consciousness according to the characteristics of students.

【Key words】RF technology; Experimental programs; Practice eduation

随着电子、通信技术的飞速发展,射频技术的应用已经渗透到国民经济、国防建设、科学研究和人民生活的各个方面,射频技术越来越受到人们的关注[1]。目前,我校已将“射频技术实验”课程作为电子信息工程专业学生的专业必修课程。“射频技术实验”开课时间设定为大三下学期,共32学时,这时学生已经具备较为系统的专业基础知识和一定的实践能力,可从事射频技术实验,将抽象的射频技术理论应用到实际,从而进一步加深对射频技术原理的理解,融会贯通。

1 射频技术实验课程现状

微波射频测量仪器和器件价格昂贵,一般学校实验套数较少。目前,我校射频技术实验按照安泰信实验箱提供的教学方案测试现有的元器件的技术指标,且都是验证性实验,学生按部就班的按照实验教材上的实验步骤进行试验,缺乏自主思考、大部分是机械操作。上课时每项实验三或四人一组,学生做实验时依赖思想很严重。往往只有一个学生在做实验,其他只作记录。因此学生常常只是图完成任务,实验报告屡屡有抄袭的现象。而且,由于实验场地、器材少造成实验课和理论课脱节,怎样合理科学地安排实验项目及时间才能使理论课和实验课相互衔接,使理论与实践更好地相结合?针对这些缺陷,必须提出具体的改革思路和详细的实施方法,如何在有限的实验教学时间和为数不多的实验器材情况下,培养学生关注代表科学发展和技术进步的新技术、新知识及新的研究成果,自主、积极地提出新问题、自行思考、结合实际所学理论知识并动手实践来解决新问题是射频技术实验教学的一个挑战。因此,不断改进射频技术实验教学,培养学生的实践能力和创新、设计能力,实现学校人才培养和企事业单位实际需求之间的良好搭接是很有必要的[2]。

2 改革思路和实施方法

我校射频技术实验室每个实验桌都配备了一台计算机,并连接了校园网。实验中,学生可以参考有关课件或查询相关文献和学习资料,结合实验器材和自己的理解进行实验。这样学生完全依据自己的所学过的理论知识、射频器件原理并自己动脑筋做实验,可有效培养学生的自主学习能力并且充分利用了实验教学资源。所以可利用信息网络化的特点从实验教学项目和实验教学方法两方面着手改革射频技术实验教学。

2.1 调整实验教学项目

综合考虑课程特点和技术发展趋势及学生实际学习能力,参考国内外众多高校成功的教学模式和教学经验[3],在射频技术实践教学结构上,按照人才培养规律,增加自主性设计实验、软件仿真综合硬件测量实验等实验项目。每类实验项目有几个独立的实验课题,学生可自由选择自己所擅长且感兴趣的课题,或自由选取现有的实验器材,或采用软硬件结合的模式使学生掌握射频电路设计的方法。

由于实验时间有限,且射频技术实验已经包含了20个实验项目,所以新增的实验项目内容不宜冗杂。软件仿真综合硬件测量实验方面,要求学生在测量如放大器或天线等射频元器件特性参数之前采用仿真软件进行理论计算再通过实际测试来验证。射频电路的计算大部分公式复杂,必须使用仿真软件按照理论公式将电路模型及各器件的参数值进行模拟计算,还可以让学生了解各器件值的变化对结果的影响,并优化参数。所以结合软件仿真是射频技术实验的补充并深化射频器件的测量。可让学生选择自己熟悉的仿真软件进行器件的原理设计,如HFSS、AWR、ADS等电磁场或电路仿真软件。

自主性设计实验方面,更新基础/验证性实验的内涵,学生可自备或自由选取实验室现有的元器件或测试仪器,例如射频天线,教师只需规定天线的种类,测试的参数及每组所选的测试对象不能雷同,在实验过程中提醒测试注意事项和安全要则等,让学生自己通过网络查询测试方法,并根据仪器使用说明,自主设计实验内容及步骤并完成实验,得出实验数据及结果分析。该实验教学模式使学生根据自己喜好和实践能力主动的进行实验,不断丰富实验内容,且得出来的实验结果不会雷同,从根本上杜绝了学员实验时互相依赖、实验报告相互抄袭等不良现象。而学生根据自己设计的实验内容和步骤进行实验可切实提高学生实验的兴趣和自觉性。同时,学生通过自己搜索文献、查询学习资料可将科研实践成果融入实验教学之中,使学生跨出实验教材,跳出课本上知识内容的束缚,及时了解校外的技术发展,更新知识结构,培养运用理论知识解决工程实际问题的能力。

2.2 实验方法的改革

1)基于射频技术实验已经包含了20个实验项目,而且大都是基础/验证性实验,对于这些实验可采用必做与选做的模式。教师可根据理论教学需要或教学大纲要求确定能巩固学生基础知识的必做实验,要求学员必须在一定的学时内完成;而那些和基础实验较为类似、或测试方法和步骤较类似的作为选做实验,当然,选做试验项目相对较少,大概在三到四个左右,选做实验不要求学生每个实验项目必须完成,可以将这些选做的实验项目课题嵌入到自主性设计实验、软件仿真综合硬件测量实验里面。这样不仅将新增的实验内容与现有的实验项目无缝对接,还可以腾出一部分时间为学生开展新增设的两个实验项目。

2)实验课程过程的合理掌握。实验前教师首先就本次实验的主要原理及实验内容与步骤要领用课件给学生作一个大致介绍[4],用时15分钟左右,因为学生注意力在课堂前十分钟过后随着时间的推移会急剧下降,且讲解过程中以探究式和启发式为主,细节讲解不必过多。这样可增加学生进行实验的时间,实验过程中教师与学生进行互动交流并注重对学生工程意识的培养,在课程结束时就主要仪器使用操作给予画龙点睛式的总结和提高的方法。

3)针对不同学生提出不同教学要求。学生对射频技术理论知识掌握情况不同,对射频技术这门课程的兴趣亦然不同。一般来讲,学习好的学生做实验时较为主动,做实验比较积极,在完成硬件测量实验和软件仿真验证后,已经对射频电路及器件和系统有了一定的感性和理性认识。对于这类愿意在射频方面进行深入学习的学生,要求在做完必做实验的基础上,自主性设计实验、软件仿真综合硬件测量实验的项目要求进一步提高,像软件仿真综合硬件测量实验方面不再拘泥于仿真验证,需要对射频器件结构或电路结构、参数等进行优化设计,如利用频谱分析仪、网络分析仪等对电路进行测试和分析,再根据测试结果对电路进行调整和优化。教师应引导学生在探究过程中体验实际工程设计经验,增强学生自身综合应用所学知识和独立解决实际问题的能力,启发和锻炼自身的创新意识和创新能力[5]。

而基础薄弱的学生实验时可能摸不着门路,不知如何着手。对于这类学生,我们要求其能够按时完成大纲中的教学任务,即必做实验,且自主性设计实验、软件仿真综合硬件测量实验要求适度降低即可。

总之,学生才是学习的主体,要充分利用学生主观能动性,调动学生学习热情,提高其分析问题,解决问题的能力才能真正将书本上的知识转化为学生自身本领,是教学的关键。

3 结束语

学好射频技术需要很多的理论知识和实际技能,需要合理地规划实验内容,设置自主性设计实验和软件仿真综合硬件测量的实验项目,不断探索教学方法和改革教学手段,因材施教,因人施教,从而有效地激发学生对射频技术实验的学习兴趣和学习热情,为射频理论知识的掌握更好的服务,提高实践教学水平和教学质量。

【参考文献】

[1]张兰,李晓蓉,江爱萍.射频电路实践教学的探索[J].实验技术与管理,2011,1(1):150-152.

[2]冯志江,张利,王巧玲.电子技术实验教学的思考[J].实验室研究与探索,2012,31(7):330-332,345.