基于rf_pic無(wú)線發(fā)射器件的環(huán)形天線研究和設(shè)計(jì)

1、基于基于RFPIC無(wú)線發(fā)射器件的環(huán)形天線研究和設(shè)計(jì)無(wú)線發(fā)射器件的環(huán)形天線研究和設(shè)計(jì)字體:小中大|打印發(fā)布:200750820:20作者:陳有輝于冬清來(lái)源:RFID信息網(wǎng)查看:371次1引言引言隨著無(wú)線通信技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用應(yīng)用，低功耗、便攜式微小型無(wú)線通信產(chǎn)品也日益受到消費(fèi)者的青睞。為了能使微小型的無(wú)線通信產(chǎn)品收發(fā)數(shù)據(jù)效率更高，提高產(chǎn)品的實(shí)用性和可靠性，設(shè)計(jì)了一種針對(duì)于rfPIC12F675基于PCB板的環(huán)形天線。天線是將無(wú)線電發(fā)射機(jī)輸出

2、的射頻信號(hào)功率由電磁波的形式輻射出去的一個(gè)重要的無(wú)線電設(shè)備。目前，有許多柱式天線或其他體積較大的外置天線。為了在保證傳輸效率的情況下，減小天線的體積和降低功耗，將天線設(shè)計(jì)在PCB板上，以適合于低功耗、便攜式的無(wú)線通信產(chǎn)品的需求。該設(shè)計(jì)基于MICROCHIP公司的發(fā)射芯片，其內(nèi)部集成了壓控晶振VCO和鎖相環(huán)PLL等電路，簡(jiǎn)化了無(wú)線通信中其他電路的設(shè)計(jì)，降低整體設(shè)計(jì)難度和設(shè)計(jì)成本，同時(shí)提高了系統(tǒng)的電磁兼容能力和可靠性。該系統(tǒng)采用的RF芯片為

3、rfPIC12F675，其發(fā)射功率可達(dá)10dB。此外(1)，該單片機(jī)采用精簡(jiǎn)指令系統(tǒng)（RISC）、哈佛總線結(jié)構(gòu)和兩級(jí)流水線取指令方式，對(duì)惡劣的環(huán)境具有很強(qiáng)的適應(yīng)性。2環(huán)形天線工作原理環(huán)形天線工作原理環(huán)形天線和人體非常相似，有普通的單極或多級(jí)天線功能。再加上小型環(huán)形天線的體積小、高可靠性和低成本，使其成為微小型通信產(chǎn)品的理想天線。典型的環(huán)形天線由電路板上的銅走線組成的電回路構(gòu)成，也可能是一段制作成環(huán)形的導(dǎo)線。其等效電路相當(dāng)于兩個(gè)串連電阻與

4、一個(gè)電感的串連（如圖1所示）。Rrad是環(huán)形天線實(shí)際發(fā)射能量的電阻模型，它消耗的功率就是電路的發(fā)射功率。假設(shè)流過(guò)天線回路的電流為I，那么Rrad的消耗功率，即RF功率為Pradiate＝I2Rrad。電阻Rloss是環(huán)形天線因發(fā)熱而消耗能量的電阻模型，它消耗的功率是一種不可避免的能量損耗，其大小為Ploss＝I2Rloss。如果RlossRrad，那么損耗的功率比實(shí)際發(fā)射的功率大，因此這個(gè)天線是低效的。天線消耗的功率就是發(fā)射功率和損耗功

5、率之和。實(shí)際上，環(huán)形天線的設(shè)計(jì)幾乎無(wú)法控制Ploss和Prad，因?yàn)镻loss是由制作天線的導(dǎo)體的導(dǎo)電能力和導(dǎo)線的大小決定的，而Prad是由天線所圍成的面積大小決定的。3參數(shù)值的計(jì)算參數(shù)值的計(jì)算（1）電阻值的計(jì)算計(jì)算該諧振電路的品質(zhì)因素的公式為：式中Rs為回路中的總電阻，不僅包括Rrad和Rloss，而且還包括實(shí)際電路中電容產(chǎn)生的電阻效應(yīng)，一般的陶瓷電容在UHF頻段范圍內(nèi)的電阻值為0.2歐到0.8歐之間。為了使天線達(dá)到更好的效果，通常把