引言
在物流業(yè)中,,RFID的應用不同于身份識別中RFID的應用,,它需要能夠在較長的距離內(nèi)和各個不同的方向上實現(xiàn)信號發(fā)射與接收,這就要求應用在物流業(yè)中的天線具有全向性,。同時由于物流識別系統(tǒng)的主發(fā)射接收系統(tǒng)不可能做得很大,,其天線極化方向就不一定能夠做成圓極化,這就要求把RFID的天線做成一個雙極化天線,,使其在任何方向都使主接收系統(tǒng)能夠接收到RFID標簽板的信號,。
1 雙饋電點圓形貼片天線設計
目前圓形貼片天線的研究主要趨于小型化,雙極化的研究基本沒有涉及,。雙饋電點圓形貼片的天線就是為了使圓形貼片產(chǎn)生雙極化,。
1.1 雙饋電點固貼片天線尺寸
雙饋電點圓形貼片的天線分為兩個部分:饋電部分與圓形貼片部分,。饋電部分是由一個饋電口引出饋線,然后在饋線上分支形成兩根饋電線,,分別饋于圓形貼片天線兩條垂直相交的直徑上,,且兩根分支饋線的線長相差λ/4。為了使天線阻抗匹配值為50 Ω,,在饋口處設置了一根調(diào)匹配支節(jié),,如圖1所示。通過調(diào)整L2與L1的長度,,使天線的阻抗至50 Ω,,這種形式的匹配電路加工制造簡易,成本低廉,。
L2,,L1的計算公式如下:
令ZL=1/YL=RL+jXL,則支節(jié)處向負載看進去的輸入阻抗為:
雙饋電點圓形貼片天線結(jié)構(gòu)如圖2所示,。
使用介質(zhì)板的介電常數(shù)ε=3.3,,介質(zhì)板厚度為0.2 mm,天線半徑為17 mm,,天線工作中心頻率f=2.85 GHz,,其他尺寸如表1所示。
1.2 雙饋電點圓形貼片天線仿真結(jié)果
雙饋電點圓形貼片天線仿真結(jié)果如圖3,,圖4所示,。圖3給出了其駐波比,圖4是其E面輻射方向圖,,可以看出在2.8~2.92 GHz范圍內(nèi)駐波比小于2,。從圖3,圖4中可以看出達到了最初的設計目的,。
2 寬帶變形倒L天線設計
2.1 寬帶變形倒L天線尺寸
倒L天線由水平單元與垂直單元組成,具有水平極化與垂直極化性能,,并且其長度和大約為λ/4,,故其具有低輪廓特性。但是其頻帶比較窄,,典型的只有中心頻率的百分之一,。本設計的變形倒L天線帶寬會有很大的拓寬。倒L天線的結(jié)構(gòu)圖如圖5所示,。
使用的介質(zhì)板為FR4板,,介電常數(shù)ε=4.4,介質(zhì)板厚度為1.5 mm,,線寬W=1 mm,。
其結(jié)構(gòu)尺寸如表2所示,。
2.2 變形倒L天線仿真結(jié)果
變形倒L天線仿真結(jié)果如圖6,圖7所示,。圖6給出了其駐波比,,圖7給出了其E面方向圖。從圖6可以看出,,2.37~3.29 GHz其駐波比小于2,,帶寬為32.3%,遠遠高于普通倒L天線的帶寬,。由此可以看出,,已經(jīng)達到了設計要求。
3 結(jié)論
本文設計仿真了兩款雙極化全向天線,,中心頻率均為2.85 GHz,,兩款天線仿真結(jié)果均達到了設計要求。其中,,雙饋電點圓形貼片天線可適合于不規(guī)則包裹的貨物信息采集追蹤,,在本設計中使用的介質(zhì)板就是一款軟介質(zhì)材料,其厚度為0.2 mm,。變形倒L天線的帶寬達到了32.3%,,可用于要求寬帶情況下的貨物信息追蹤。