UHF频段抗金属标签天线的分析与设计
2016-09-19周永刚彭江露
张 桥,周永刚,彭江露
(南京航空航天大学 电子信息工程学院,江苏 南京 210000)
UHF频段抗金属标签天线的分析与设计
张桥,周永刚,彭江露
(南京航空航天大学 电子信息工程学院,江苏 南京 210000)
抗金属标签天线设计是 RFID研究的热点及难点,文中设计并研究了一种UHF频段陶瓷基片抗金属标签天线,对天线的回波损耗和阻抗进行了测量,在905~925 MHz内,S11<-20 dB,在良好匹配的同时还具有全向性辐射的特性,与仿真结果相吻合,而且陶瓷基片保证了良好的耐热性,这意味着天线在恶劣环境下仍能保持良好的性能。
RFID;标签天线;抗金属
射频识别 (Radio Frequency Identification,RFID) 技术起源于第二次世界大战期间的敌我识别系统,由于其具有读写速度快、抗干扰能力强、可识别移动目标、无需人工干扰等特点,已广泛应用于交通运输、物流控制系统、便携式数据采集系统、定位系统等诸多领域,广阔的应用前景促使大量资源投入到该技术的研究,促进了其快速发展[1]。
在RFID系统中,天线性能直接影响整个系统性能,包括读取距离、成本、抗干扰性、鲁棒性等。目前在低频和高频段的RFID天线技术已较为成熟,随着超高频(UHF)和微波(MW)频段 RFID 技术的应用需求不断扩大,对天线的设计要求在不断提高,涉及天线的方向图特性、带宽特性、极化特性、尺寸大小、结构形状、体积重量、实现方式等因素。
目前多数的 UHF 频段 RFID 标签天线都是偶极子结构天线及其变形[2-4],但在某些场合并不适用,比如,在金属物体表面会发生反射,导致偶极子天线的阻抗、方向性、增益等各项性能都会发生较大的变化,因此天线阻抗与芯片阻抗无法达到最优匹配,标签就不能正常工作。为避免这种情况,通常会增加标签与金属物体的距离,但这样需要增加天线的通信距离,标签性能也不稳定,同时增加了加工和安装的难度。……
