南敬昌，李 锋，韩宪明，李 蕾



基于HFSS和神经网络的RFID读写器天线设计

南敬昌1，李 锋1，韩宪明2，李 蕾1

（1. 辽宁工程技术大学 电子与信息工程学院，辽宁 葫芦岛 125105；2. 北京和协航电信息科技有限公司，北京 100000）

提出了一款超高频频段（Ultra High Frequency，UHF）（912~935 MHz）和ISM频段（2.415~2.465 GHz）的RFID读写器圆极化单层结构微带天线，采用FR4板材为基板、辐射贴片采用切四角的缝隙贴片的结构，实现了天线的小型化设计，满足了天线的设计要求。通过HFSS三维电磁仿真软件和神经网络（Neural Network，NN）对天线模型进行了仿真分析。结果表明：回波损耗小于–10 dB的阻抗带宽为23 MHz（912~935 MHz）和50 MHz（2.415~2.465 GHz）；在UHF频段与ISM频段内，读写器天线的最大增益为–3.6 dB和1.857 dB，能满足我国射频识别读写器的应用要求。

微带天线；双频；神经网络；超高频；ISM频段；小型化

无线射频识别（Radio Frequency Identification, RFID）[1]技术是从20世纪90年代兴起的一项自动识别技术。它是通过磁场或电磁场，利用无线电射频方式进行非接触双向通信，以达到识别目的并交换数据，可识别高速运动物体并可同时识别多个目标。该技术在物流、生产、管理、医疗、防伪、跟踪等领域广泛应用[2-3]。物联网[4]的迅速发展，也对手持式读写器的天线提出了新的要求——高增益天线、低成本、小型化、小质量[5]。

双频微带天线的设计思路有两个：一个是增加单个微带天线的带宽，使两个频段包含在微带天线的带宽范围内，适合频率间隔较小的双频微带天线；另一个是将微带天线工作在离散的两个频段[6]，该方法对频率间隔任意大的双频微带天线的设计提供了思路，克服了频率间隔小这个限制。……