应用于矿井的RFID应答器设计

摘要：采用RFID(射频识别)芯片IA4420设计了一款主动式应答器，主要应用于矿井安全生产管理。其工作中心频率为905 MHz，数据通信的核心部分是印刷偶极子天线，从仿真结果来看：其相对带宽约为40％，增益约为4．236 dB，输入阻抗接近纯电阻50 Ω，性能参数较好。
关键词：RFID应答器；IA4420；偶极子天线；矿井

矿井生产管理一直是人们十分关注的问题，而新兴技术RFID(射频识别)的引入，在矿井井下人员的生产调度和安全跟踪管理上发挥了突出的作用。RFID系统组成为：应答器、读卡器和上位机。井下基站里的读卡器不断地向其周围发送无线信号，矿工随身携带的应答器进入信号覆盖区后被激活，将保存在其内的员工数据信息发送给读卡器，读卡器接收到该数据后，将代表巷道地理位置的基站编码连同收到的员工数据一起打包送至地面计算机。文中重点阐述了应答器的设计：包括控制器、RFID芯片、偶极子天线。

1 控制器与RFID芯片
从图1看出应答器的硬件结构较为简单，控制器与RFID芯片均采用小型贴片封装，天线设计成印刷偶极子结构，较好地实现了天线尺寸的小型化。