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一種UHF頻段RFID標(biāo)簽天線實(shí)現(xiàn)方案

作者: 時(shí)間:2011-09-15 來(lái)源:網(wǎng)絡(luò) 收藏
2 E型設(shè)計(jì)

本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/155754.htm

  對(duì)于一般的微帶貼片,它的輻射激勵(lì)可以等效成一個(gè)諧振回路。在矩形微帶貼片的基礎(chǔ)上,采取E型結(jié)構(gòu),即沿天線的匹配方向?qū)⒔饘儋N片開(kāi)兩條平行寬縫 (見(jiàn)圖4)。由于貼片上存在兩個(gè)縫隙的作用,促使天線的諧振特性受到了影響,即原來(lái)的一個(gè)諧振回路變成了兩個(gè)諧振回路,當(dāng)這兩個(gè)諧振回路的諧振頻點(diǎn)靠得比較近時(shí),就達(dá)到了擴(kuò)展頻帶的目的。

  

  本文在E型背饋天線的基礎(chǔ)上,提出了變形的側(cè)饋天線,如圖5所示。天線主體由一個(gè)矩形貼片開(kāi)縫構(gòu)成,頂部切去了兩個(gè)角。由一個(gè)功分器和一段微帶線作為饋線與芯片匹配,而芯片的另一段通過(guò)微帶線接地。

  由于高介電常數(shù)的介質(zhì)能有效地減小天線的尺寸,所以基片選用尺寸為84 mm×54 mm×1.4mm的陶瓷氧化鋁.介電常數(shù)為9~10。微帶天線的物理尺寸為:L1=47.6 mm,L2=4 mm,L3=18 mm,L4=3.5 mm,W1=1 2.6 mm,W2=10 mm,W3=6 mm,W4=2 mm,S=3 mm。

  

  該天線采用的芯片在915 MHz時(shí)的阻抗為34.5一j815,呈現(xiàn)明顯的容抗。采用Ansoft公司的電磁仿真軟件HFSS 10.O對(duì)天線進(jìn)行仿真。經(jīng)過(guò)調(diào)試和優(yōu)化,得到天線的S11曲線,如圖6所示。該天線分別在905 MHz和920 MHz有兩個(gè)諧振頻率。在905 MHz時(shí),S11為一28 dB;在920 MHz時(shí),S11為一37 dB,這兩個(gè)諧振頻率都比較窄,通過(guò)調(diào)整天線,使兩個(gè)諧振頻率靠近915 MHz,以達(dá)到增加帶寬的目的。該天線增益在915 MHz時(shí)仿真結(jié)果為0.34 dBi(見(jiàn)圖7),滿足系統(tǒng)讀取的要求。

  

  將天線分別粘附在裝水的塑料盒面(塑料盒很薄)、金屬面、塑料制品上或直接放在空氣中,讀寫器在902~928 MHz中設(shè)置廣譜跳頻,RF功率設(shè)置為36 dBm,讀寫器天線增益為12 dBi。測(cè)試讀取距離如表1所示。該RFID標(biāo)簽的工作性能在不同物質(zhì)環(huán)境中表現(xiàn)出較為滿意的一致性。

  

  3 結(jié) 語(yǔ)

  實(shí)驗(yàn)測(cè)量表明,該天線在金屬表面讀取距離為11.5m,在不同物質(zhì)表面讀取距離基本不變,且性能穩(wěn)定。

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