一種小型UHF RFID讀寫器天線設計
加入技術交流群
本文設計的讀寫器天線以FR4(介電常數(shù)為4．4，介質損耗因數(shù)為0．02)為介質基板，中心頻率為915 MHz，其結構如圖4所示，由一個矩形非對稱切角的1階Minkowski分形貼片、金屬底板、一個探針和FR4介質板構成。FR4介質板的厚度為1．0 mm，大小為140 mm×140 mm，輻射貼片的大小為135 mm×135 mm，分形矩形的大小為34 mm×34 mm。當前的圓極化微帶天線多采用對稱等腰直角三角形切角的方法，從工程應用角度出發(fā)，采用更易加工和調整的對角線上非對稱正方形切角的方法來實現(xiàn)圓極，切角矩形大小為16 mm×16 mm。金屬地板采用200 mm x200 mm的鋁板。為了增加天線帶寬、提高天線帶寬、提高天線增益和降低天線成本，在FR4介質板和地板之間設置了空氣層，空氣層厚度為6．0 mm，其結構如圖5所示。微帶貼片天線為側饋，單元與饋線之間需要匹配網絡，這無形當中就增加了天線的尺寸。本文設計的微帶分型天線采用50 Ω同軸線的背饋方式。這種方式無需阻抗匹配網絡，通過調整饋電端口在x軸的位置即可實現(xiàn)阻抗變化，從而進一步減小了天線的尺寸。本文引用地址：http://m.butianyuan.cn/article/153637.htm
2 天線的仿真和測試結果
通過ANSOFT公司的電磁仿真軟件HFSS 11．0對該讀寫器天線進行仿真與優(yōu)化，天線的回波損耗S11參數(shù)仿真結果如圖6所示。從圖中可以看到天線在900～925 MHz之間回波損耗小于-12 dB，阻抗帶寬為8％，滿足了UHF RFID系統(tǒng)的要求。
天線具有較好的方向性，最大工作增益可以達到6．15 dB，如圖7和圖8所示。圖9所示的軸比參數(shù)仿真圖表明該天線基本滿足了圓極化的要求。
評論