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高速铁路应答器系统的电磁特性研究
| 论文题名： | 高速铁路应答器系统的电磁特性研究 |
| 关键词： | 高速铁路;点式应答器;射频识别;电磁特性 |
| 摘要： | 随着高速铁路的迅速发展，铁路运输的安全问题也日益突出。我国基于ETCS（欧洲列车控制系统）制定了CTCS（中国列车控制系统），并大力开展对CTCS技术的研究。其中点式应答器系统原理及技术是很重要的组成部分。 本文对应答器系统进行了较为深入的研究，明确了它的工作原理，并对射频识别技术进行细致的理论分析，将射频识别系统中的阅读器和应答器之间的电磁场关系转换为电路分析的关系，为之后的研究工作奠定了基础。论文贡献主要包括以下内容： 首先，基于RFID技术设计了工作于27.095MHz的BTM天线和工作于4.234MHz的应答器天线。分析了天线尺寸的大小以及制作天线所用铜片的宽度对天线电感的影响，选择合理的天线参数，便于后期频率的调谐以及匹配电路的设计。分析品质因数Q值对天线性能的影响，选择适当的Q值，使天线的带宽满足设计要求。 其次，提出一种电容匹配的方法，既能使天线工作在所需的谐振频率，又能使天线谐振时的阻抗与同轴电缆的输出阻抗相匹配，以实现最大功率的传输。并利用仿真软件对所设计的BTM天线和应答器天线进行仿真分析，验证了所设计天线结构的合理性。同时，对列车在高速运行过程中的多普勒效应进行分析，研究其对天线所接收信号的影响。 再次，在理论分析与仿真验证的基础上，制作出了BTM天线实物，对其进行了实测分析并与仿真结果进行对比。实验证明，在实验中通过对天线匹配元件的参数进行适当的调整，可以使天线的性能更佳，工作频率处的回波损耗S11的值变的更小，匹配带宽变得更宽。同时，分析了BTM天线周围存在金属物时对天线性能的影响，对金属物与BTM天线距离不同时的天线性能进行了分析比较。 最后，对论文的工作做出总结，并为以后的工作指明方向。 |
| 作者： | 杨永亮 |
| 专业： | 通信与信息系统 |
| 导师： | 王化深 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 北京交通大学 |
| 学位年度： | 2010 |
| 正文语种： | 中文 |
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