（一）项目背景 本项目源自无线通信系统中多波束天线设计实际技术需求。多波束系统具有高角度选择性，可以实现频率复用，即同一个频段在不同空间内得到重复利用，能够大幅度提高信道容量。传统相控阵天线系统中的移相器、衰减器成本高昂，能效较低，难以民用。常用替代方案有无源矩阵网络阵列天线和抛物面天线系统。但阵列天线的馈电网络随着天线数量的增加会更加复杂，并带来严重的损耗问题；而抛物面天线系统虽然性能优良，但其体积相对较大、笨重，不利于集成。因此，提高多波束天线系统的效率、简化结构、降低成本是迫切需要解决的关键科技问题。 （二）项目简介 本项目提供一种用于无线通信系统中的多波束低造价超表面天线。当每个波束独立工作时，通过切换波束实质上实现了波束扫描。雷达、卫星通信、新一代移动通信都需要波束扫描或多波束天线提高通信容量和覆盖灵活性。超表面具有调控电磁波的极化、传播和空间分布的能力，将电磁超表面与天线设计相结合，有效避免了复杂网络设计、成本较低、设计灵活。研究基于电磁超表面的高效率、低成本的多波束天线是解决上述问题的一个重要设计方向。 （三）关键技术 该项目利用超表面的灵活相位调控，实现多个波束的产生，涉及到的关键技术包括多波束天线以及涡旋波生成技术。 1.多波束技术。多波束天线具有高增益、低副瓣以及可在较宽范围内波束扫描等优点，广泛应用于雷达系统、卫星通信以及 5G 通信等技术领域，在满足辐射性能要求的同时还要考虑成本、可靠性、体积等因素。其中，多波束抛物面天线、多波束相控阵天线、多波束透镜天线等应用最为广泛。抛物面天线增益高、结构简单，但往往体积笨重、波束一致性差、覆盖范围窄，波束扫描速度较慢；相控阵天线采用电子扫描的工作方式，具有较高的扫描精度和较快的扫描速度，然而大规模的有源相控阵制造成本高，难以大量应用；多波束透镜天线具有频带宽、波束覆盖范围广、结构简单、成本低等优点，基于电磁超表面的透射阵易于加工、剖面低，具有较为广泛的应用。利用电磁超表面可以实现对电磁波波前相位的灵活调控，高增益多波束透射阵天线由 90°极化旋转超表面单元组成，该超表面单元可以同时完成极化旋转和相位补偿。将 5 个线极化平面馈源以空间馈电形式安装，5 个平面馈源分别独立馈电可以形成 5 个不同指向的波束，从而完成波束扫描。该天线剖面较低，采用空馈技术使得馈电网络简单，整个天线质量轻，便于安装，是无线通信系统中天线端可取的方案。 2.涡旋波生成技术。在微波射频波段产生涡旋电磁波，常用方法通常为螺旋相位板、反射面和环形阵列天线，螺旋相位板成本高、体积大，产生涡旋波效率低，不利于远距离传输；反射面容易设计、效率高，但加工较为困难且体积较大，限制了应用范围；环形阵列天线可以调节阵元间相位差以产生精确的涡旋电磁波，是较为方便有效的方法之一，加工容易，成本较低，但馈电网络设计较为复杂，不利于大规模推广。 基于人工电磁表面的天线技术近年来发展迅速，超表面是由亚波长单元在特定平面或曲面通过周期排列构成，其厚度小于工作波长。超表面与传统材料相比，其功能上的优势体现为可以对照射到其表面的电磁波传播特性和反射特性进行灵活调控，即对透射波和反射波的幅度分布、相位分布、极化状态的灵活控制，使波束在电磁表面上形成 exp(-jlφ)的相位分布，就可产生 OAM 涡旋电磁波束。由于每个电磁表面单元的相位都具有独立调整的能力，因此设计自由度大，能产生模态纯净的 OAM 涡旋电磁波束，同时超表面天线的剖面通常很低，占用空间小，平面印刷结构也大幅降低结构设计的复杂性，同时由于不需要馈电网络，也不存在馈电损耗，容易实现较高的口径利用效率。

1、【接收天线】无源；可测－75dBm或5pC的放电信号；频率范围：0.3-1.8GHz输出接口：50欧或75欧同轴电缆驻波比：小于3 2、【放大器】输入接口：50欧或75欧同轴电缆，来自接收天线放大倍数：40dB滤波输出：1kHz - 100MHz带通噪声系数NF：小于3db

本发明公开了一种基于堆叠行波天线单元的低剖面宽带圆极化阵列天线，包括：由3段首尾相连的印刷在介质板两侧的金属层及连接2层的金属化通孔构成的圆极化天线单元、由金属化通孔腔体及4个天线单元构成的2×2天线子阵、由金属化通孔构成的16路全并行馈电网络、馈电层和金属腔及天线之间用于耦合馈电的缝隙、用于测试的接地共面波导(Grounded Coplanar Waveguide,GCPW)与基片集成波导(Substrate Integrated Waveguide,SIW)之间的转接结构。采用本发明的方法所设计的天线阵列可以采用印刷电路板工艺制作。该天线阵列能够在非常宽的频段内实现圆极化辐射。

随着RFID技术的进一步发展，RFID系统的大规模应用将成为一种趋势，在未来的应用中将会面临一些重大难题。大规模应用的某些应用场景中，要求RFID读写器的射频信号能够覆盖一个庞大的区域，但由于读写器与标签之间有限的通信距离，这就需要大量的RFID读写器以一种密集的形式部署在整个区域中。目前关于这一问题的研究还非常稀少，这一问题如果没能有效解决，将成为制约RFID系统大规模应用的瓶颈。在RFID大规模部署应用中，有效地进行RFID网络规划，合理放置读写器位置、适当配置读写器参数，使网络资源得到优化分配，在保证高读取率和网络负载平衡的前提下，减少读写器冲突、标签冲突，决定RFID系统服务质量的关键问题。对RFID读写器进行合理有效的部署，不仅从成本上节约不必要的RFID设备投入，提高经济效益；而且通过RFID读写器网络中各个读写器协调工作，能够更加有效的采集RFID标签上的数据，提高RFID系统的整体性能。 RFID阅读器部署系统是以在指定的地图覆盖区域满足一定的覆盖率的情况下如何部署RFID阅读器为研究目标，开发出了一套能根据已指定的地图得到RFID阅读器部署最佳方案的部署软件。通过指定地图编辑相应的地图覆盖区域，然后根据RFID阅读器模型在指定覆盖率的情况下得到最佳的RFID阅读器部署方案。在此基础上也可以指定若干RFID阅读器的部署位置进行重新部署。该部署系统主要包括编辑地图覆盖区域、导入地图覆盖区域、导入读写器模型和部署结果展示四个子模块，主要功能如下： 1. 地图编辑覆盖区域打开地图，编辑地图覆盖区域并保存。其中编辑功能包括图形要素的添加、删除、修改以及图形信息的合成、分解、提取等功能；保存功能主要是通过jpg文件格式、存取、旋转、压缩等算法将地图文件保存为jpg文件格式。 2. 设置地图导入精度，导入地图需要覆盖的区域。地图精度就是地图的精确度，即地图的误差大小，是衡量地图质量的重要标志之一，它与地图投影、比例尺有关。用户可以根据屏幕分辨率、经纬度、地图放大级别以及维度值等，设置地图的导入精度，然后导入需要覆盖的区域。 3. 设置阅读器覆盖区域的导入精度，导入阅读器覆盖区域模型。覆盖区域模型可以是二维的，也可以是三维的。关于覆盖模型的分类有很多，常见的感知模型有以下两种：一种是二元感知模型，另一种是概率感知模型。 4. 根据已经导入的地图需要覆盖的区域和阅读器覆盖区域的模型，在指定覆盖率的前提下，运用粒子群优化算法得出RFID阅读器个数并给出具体的部署坐标，在地图覆盖区域上展示出来。覆盖率一般定义为所有节点所能覆盖到的区域面积与整个需要覆盖区域面积的比值，是衡量无线传感器网络、RFID网络及其它无线网络覆盖性能的重要指标之一。

射频识别（Radio Frequency Identification-RFID）技术被公认是21世纪最有发展前途的信息技术之一，已广泛应用于生产、零售、物流、交通、医疗、消费、旅游、国防等各个领域。超高频（UHF）RFID技术凭借其无源远距离多标签快速识别的优势，能广泛应用于智能物流、智能交通、 物品质量追溯、公共安全管理、智慧城市等物联网系统，显著提高各行各业的管理效率，降低成本，具有最为广阔的市场规模和发展潜力，已成为RFID及物联网产业下一个爆发式增长点。 本团队在2008年度广东省重大科技专项的支持下，研究突破了低功耗低压射频/模拟/数字电路及SOC架构、高效率整流电路、多标签防碰撞、高稳定时钟电路等共性关键技术，掌握了基于CMOS工艺的高识别灵敏度的超高频RFID标签芯片设计、测试与验证、质量可靠性保障等核心技术，已获得授权发明专利7项、公开的发明专利申请8项，发表论文30多篇。自主设计开发出符合ISO18000-6B、ISO18000-6C标准的四款超高频RFID标签芯片，通过了赛宝实验室（工信部五所）的测试认证，超高频RFID标签芯片测试性能达到Impinj等国际主流公司同期同类产品技术指标。在此基础上，自主设计开发出具有温度感知功能的超高频RFID标签芯片、具有开关状态数监测的超高频RFID标签芯片、具有多传感器接口的超高频物联网标签芯片等样品。 超高频RFID标签芯片主要技术指标： ？ 技术标准：ISO18000-6B/6C ？ 工作频率：840-960MHz ？ 识别（读取）灵敏度：-15dBm ？ 读写距离：读8 米/写5 米(与天线形式及当地无线电频率规范相关) ？ 识别速率：>100次/秒 ？ 存储容量：256、512、1000bits ？ 前向链路速率：10-40kbps（6B）/40-160kbps(6C) ？ 反向链路速率：40-80kbps（6B）/160-640kbps(6C) ？ 工作温度：-40 —850C ？ 数据保存时间：10年 ？ 写入次数：100000

随着RFID 技术的进一步发展，RFID 系统的大规模应用将成为一种趋势，在未来的应用中将会面临一些重大难题。大规模应用的某些应用场景中，要求RFID 读写器的射频信号能够覆盖一个庞大的区域，但由于读写器与标签之间有限的通信距离，这就需要大量的RFID 读写器以一种密集的形式部署在整个区域中。目前关于这一问题的研究还非常稀少，这一问题如果没能有效解决，将成为制约RFID 系统大规模应用的瓶颈。在RFID 大规模部署应用中，有效地进行RFID 网络规划，合理放置读写器位置、适当配置读写器参数，使网络资源得到优化分配，在保证高读取率和网络负载平衡的前提下，减少读写器冲突、标签冲突，决定RFID 系统服务质量的关键问题。对RFID 读写器进行合理有效的部署，不仅从成本上节约不必要的RFID 设备投入，提高经济效益；而且通过RFID 读写器网络中各个读写器协调工作，能够更加有效的采集RFID 标签上的数据，提高RFID 系统的整体性能。

自主设计开发出符合ISO18000-6B、ISO18000-6C标准的四款超高频RFID标签芯片，通过了赛宝实验室（工信部五所）的测试认证，超高频RFID标签芯片测试性能达到Impinj等国际主流公司同期同类产品技术指标。在此基础上，自主设计开发出具有温度感知功能的超高频RFID标签芯片、具有开关状态数监测的超高频RFID标签芯片、具有多传感器接口的超高频物联网标签芯片等样品。

随着RFID技术的进一步发展，RFID系统的大规模应用将成为一种趋势，在未来的应用中将会面临一些重大难题。大规模应用的某些应用场景中，要求RFID读写器的射频信号能够覆盖一个庞大的区域，但由于读写器与标签之间有限的通信距离，这就需要大量的RFID读写器以一种密集的形式部署在整个区域中。目前关于这一问题的研究还非常稀少，这一问题如果没能有效解决，将成为制约RFID系统大规模应用的瓶颈。在RFID大规模部署应用中，有效地进行RFID网络规划，合理放置读写器位置、适当配置读写器参数，使网络资源得到优化分配，在保证高读取率和网络负载平衡的前提下，减少读写器冲突、标签冲突，决定RFID系统服务质量的关键问题。对RFID读写器进行合理有效的部署，不仅从成本上节约不必要的RFID设备投入，提高经济效益；而且通过RFID读写器网络中各个读写器协调工作，能够更加有效的采集RFID标签上的数据，提高RFID系统的整体性能。

产品详细介绍RFID物联网读写器 FR1001小型台式发卡机 产品介绍 FR1001小型台式发卡机是北京泰格瑞德科技完全基于自主知识产权、专门为配合用户在后台或者管理中心进行发卡管理，而生产的UHF 发卡器。 本设备置于台面供操作员发放电子标签、进行查询或提供权限管理使用。除了发卡外，该设备也在图书和文档管理等方面得到广泛应用； 本设备外型小巧便于携带，可以进行读卡、写卡、授权、格式化等操作；具有读写速度快、识别率高、可同时操作多个标签； 技术参数 工作频率：ISM 902-928MHZ 工作模式：跳频工作、定频工作或软件可调 功率可调范围：0dBm～26dBm 天　　线：内置天线 通信接口：USB 通信速率：Up to 57,600bps 标签协议：EPC C1 Co Gen2, ISO-18000-6C 读取距离：15cm~1m 电　　源：+5V DC, less than 1Amps 尺　　寸：120*95*30 mm 重　　量:0.4KG 工作温度：-20℃~+65℃ 存储温度：-35℃~+85℃

产品详细介绍  RFID 展示系统ITS-RFIDV 由RFID 展示柜和讲解台两部分组成。  RFID 展示柜       RFID 展示系统ITS-RFIDV 全方位展示目前在各行各业内主要应用的标签类型、标签频段与主要应用。展示产品从标签阅读器频段、类型、应用三方面考虑综合选择。产品集中存放在展示橱窗内。分为低频RFID 展示柜、高频RFID 展示柜、超高频RFID 展示柜、2.4G RFID 展示柜、特殊电子标签展示柜、和RFID 开发工具及应用展示柜。配置RFID 标签类型在40 种以上，RFID 阅读器类型在15 种以上，天线4 种以上，一维码标签、二维码标签与阅读器4 种以上。       RFID 展示柜采用钢制上下两层组合板式结构，上部展柜，下部储物，亚克力玻璃门。展品配套说明标签，介绍产品名称、规格、性能参数及用途等。展示柜还配套与讲解台联动的展品背光照明系统。   多媒体讲解台   讲解台为一套多媒体展示装置，包括一台配套17 寸触摸屏液晶显示器的多媒体计算机、钢制讲解台和配套的讲解台灯光联动系统三部分组成。当教师或学生在触摸屏上点击某个展品时，展柜内对应展品实物的背光灯点亮；同时在触摸屏上用图文语音视频等多媒体方式介绍产品的类型、性能、用途、使用频段、特点、应用案例等技术资料。便于教师教学与学生自主学习。讲解台可以连接投影机，以获得更好的学习效果。     实训项目  1.RFID 原理自主学习      学生在触摸屏上点击某个标签或机具，橱窗内亮显对应实物，该标签或机具工作原理、组成结构、应用案例等信息显示在触摸屏、投影仪幕布上，便于学生自主学习。   2）RFID 应用的自主学习      通过动画或视频，学生能够自主学习各类电子标签和机具的安装、调试及典型应用，为实际RFID 应用打下基础。