用于物流業(yè)中的雙極化全向RFID天線設計

摘要：為了使RFID在物流業(yè)中有更好的應用，分別采用雙點饋電和結構變形的方法，設計并仿真了雙饋電點圓形貼片天線和寬帶雙極化全向變形倒L天線。經(jīng)HFSS仿真得出，在中心頻率點為2．85 GHz時，雙饋電點圓形貼片天線獲得了雙極化，變形倒L天線獲得了32．3％(VSWR2)的寬帶。
關鍵詞：雙極化全向天線；圓形貼片天線；倒L天線；RFID

0 引言
目前，隨著射頻識別(RFID)在身份識別、銀行業(yè)、交通卡等的廣泛應用，其越來越受到社會各個領域的關注。此外，隨著國家將“物聯(lián)網(wǎng)”的建設提到戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)的地位，RFID在物流倉儲方面的應用已越來越受到各個物流公司的重視。RFID在物流倉儲中的應用過程包括物流過程中的貨物追蹤、信息的自動采集、倉庫管理應用、港口應用、郵政包裹、快遞等。如文獻中已對應用于身份識別等領域中的RFID天線做了很多研究。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匹配支節(jié)，如圖1所示。通過調整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：