李 焕，董和磊，卫凯龙

(1. 中北大学 仪器科学与动态测试教育部重点实验室，山西 太原 030051；2. 华东光电集成器件研究所，江苏 苏州 215163)

0 引 言

通讯技术的快速发展极大地推动了物联网应用的普及，5G技术作为先进的通讯方式，具有延迟低、 数据传输速度快等优势，已经成为通信领域发展的最新趋势[1-3]. 但其成本高昂，无法保证在火车行驶路径、 地下工作区域等相对封闭地区的信号畅通. 而ISM频段天线信号交互效率高，传输能力强，极大地弥补了5G通讯信号在封闭区域中传输的不足. 研究表明，当频率为13.56 MHz时，近场通信技术能够有效提高便携式设备通信与能量传输的效率，从而很好地解决了近场信号传输质量低等问题[4-5]. 根据IEEE国际标准ISO1443A/B，近场交互式已经有相应的应用，如校园卡、 银行卡等通信应用频率最广的为13.56 MHz[6-8]. 不同场合应用的设备采用的天线尺寸不同，而天线匹配过程需要耗费巨大的人力、 物力与时间，且数据微小的误差就会导致实验失败. 因此，为了方便、 高效、 快捷地配备新设备所需的天线，本文利用高频仿真软件HFSS以及Smith Chart软件对谐振频率为13.56 MHz的LC谐振式天线的结构进行电路的阻抗匹配仿真，并且制备相应的实物对匹配结果进行验证.

1 天线的理论基础

天线的输入阻抗Zin是反映天线电路特性的主要参数之一，定义为天线在其输入端呈现的阻抗，它等于输入电阻Rin和输入电抗Xin之和. 如式(1)所示，它取决于天线本身的结构和尺寸，并与激励方式、 工作频……