RFID寬帶小型化天線的研究與設(shè)計.pdf

1、近年來隨著物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的快速崛起和發(fā)展，射頻識別技術(shù)(RFID)在很多各式領(lǐng)域被應(yīng)用到，比如電子收費系統(tǒng)，動物追蹤以及汽車安全等領(lǐng)域。天線作為RFID系統(tǒng)中一個必不可少的設(shè)備，長期以來都是人們研究的熱點。本論文主要對閱讀器中的天線進行研究，研究目標為實現(xiàn)小型化、寬帶化的閱讀器天線。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴以微波RFID應(yīng)用頻段2.45/5.8GHz為設(shè)計頻段，設(shè)計了一款由共面波導(dǎo)(coplanar waveguide)饋電的雙頻

2、寬帶圓極化縫隙天線。為了實現(xiàn)圓極化，在傳統(tǒng)矩形縫隙天線中引入非對稱縫隙以及一個尾部為F形的貼片。此外，通過在地板上開T形槽，天線的軸比帶寬可以得到擴展。在兩個軸比帶寬內(nèi)，天線在主軸方向上（即+Z方向）呈現(xiàn)出左旋圓極化輻射特性。測試的阻抗帶寬為2.02～3.10GHz，和4.57～6.88GHz。測試的兩個軸比帶寬分別為2.60～3.20GHz和4.85～6.0GHz。⑵基于矩形縫隙天線的寬帶工作的特點，設(shè)計了一款可以覆蓋全球通用的UHF

3、頻段的圓極化閱讀器天線。通過對天線多個工作模式的融合，達到了寬帶化的目的，同時，通過在天線上加入合理的擾動結(jié)構(gòu)，使得天線能夠在寬帶范圍內(nèi)實現(xiàn)圓極化輻射特性。整個天線的大小為100×100×1.6mm3，天線具有一個工作帶寬，為0.79～1.38GHz，相對帶寬為54.4％，軸比帶寬為0.83～1.20GHz，該頻段覆蓋了全球UHF RFID的工作頻段，并且在其工作頻帶內(nèi)增益保持3.80dBi左右。⑶通過一階Minkowski分形結(jié)構(gòu)的諧

4、振環(huán)作為輻射單元來分別設(shè)計了兩款工作在我國RFID許可頻段920～925MHz頻段內(nèi)的天線，第一款天線針對諧振環(huán)天線饋電方式比較困難的問題，基于Babinet原理，以縫隙結(jié)構(gòu)代替導(dǎo)體環(huán)，從而使天線只需要單層基板。通過在諧振環(huán)正交位置上饋入等幅且具有90°相位差的信號來實現(xiàn)圓極化。設(shè)計的天線圓極化波束寬度達到了107°。增益達到1.70dBic。整個天線的尺寸為80×80×1.6mm3，相比同一工作頻帶內(nèi)的傳統(tǒng)微帶天線，其尺寸得到有效減小