UHF閱讀器天線的設計
RFID在UHF頻段的讀寫器天線一般具有平面天線的特點,閱讀器——天線的平面化,小型化決定了天線要盡量薄,結構要緊湊,性能要高,同時面市時間和成本均給天線設計工程師帶來了挑戰(zhàn)。
UHF閱讀器天線的設計的兩個主要條件是:1.電氣性能 ; 2.機械特性。
UHF閱讀器天線的電性能:
(1)帶寬這也是一個重要但容易被忽略的問題。天線是有一定帶寬的,這意味著雖然諧振頻率是一個頻率點,但是在這個頻率點附近一定范圍內,這付天線的性能都是差不多好的。這個范圍就是帶寬。
我們當然希望一付天線的帶寬能覆蓋一定的范圍,天線的帶寬和天線的型式、結構、材料的介電常數都有關系。一般來說,材料的介電常數越低,帶寬越寬;反之天線增益越高,帶寬越窄。
圖1:諧振于900MHz偶極子天線的等效電路(a)圖上部天線諧振于(λ/2),(b)圖下部天線諧振于(λ/8)
BW(GHz)=2πLantWB:GHz , Rrad:Ω, Lant:nH。
當偶極子天線物理尺寸是16cm,諧振于900MHz(λ / 2) ,如圖1等效電路其帶寬為:65BW(GHz)≈0.17=170MHz
2π(60)這是涵蓋國際上大多數國家在UHF頻段使用的帶寬(860-960MHz)。
(2)阻抗天線可以看做是一個諧振回路。一個諧振回路當然有其阻抗。我們對阻抗的要求就是匹配:和天線相連的電路必須有與天線一樣的阻抗。和天線相連的是饋線,饋線的阻抗是確定的,所以我們希望天線的阻抗和饋線一樣。RFID UHF天線系統(tǒng)使用50Ω阻抗的饋線。
在閱讀器RF連接器與天線通過饋線連接之前,需要有一定的手段來做阻抗變換,稱為平衡不平衡轉換。 平衡對稱的天線是平衡的,如偶極天線、八木天線,而同軸電纜是不平衡的,把這兩者連接起來BW(GHz)=2πLant
WB:GHz , Rrad:Ω, Lant:nH。
當偶極子天線物理尺寸是16cm,諧振于900MHz(λ/2) ,如圖1等效電路其帶寬為:65BW(GHz)≈0.17=170MHz
2π(60)
這是涵蓋國際上大多數國家在UHF頻段使用的帶寬(860-960MHz)。
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