金屬表面超高頻RFID印刷標(biāo)簽天線設(shè)計(jì)
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3．3 介質(zhì)厚度對(duì)天線帶寬的影響
標(biāo)簽天線的帶寬也是衡量天線性能的一個(gè)重要指標(biāo)，頻帶越寬，天線的效率越高。通過調(diào)整介質(zhì)層的高度h可以有效地改善天線的帶寬，當(dāng)介質(zhì)層的高度增加時(shí)，會(huì)使天線的帶寬變寬，天線的效率提高，但增加天線的高度會(huì)使天線的體積增加，也破壞了天線的低剖面特性，綜合以上結(jié)論在設(shè)計(jì)中取h=5 mm。通過仿真分析，在介質(zhì)高度為h=5 mm時(shí)，天線的反射系數(shù)在-10 dB以下的帶寬為30 MHz(910～940 MHz)，該天線具有良好的頻帶特性。
3．4 介質(zhì)材料對(duì)天線的影響
設(shè)計(jì)中分析了兩種常用介質(zhì)對(duì)天線增益的影響，如圖5所示為電子標(biāo)簽貼在FR-4(εr=4．4，h=5 mm)上的方向圖，金屬反射面的大小為400 mm×400 mm，此時(shí)天線的增益為2．27 dBi。在垂直天線輻射面的方向，增益最大，圖6為標(biāo)簽貼在泡沫介質(zhì)(εr=1．1，h=5 mm)上的方向圖，天線的最大增益為3．92 dBi，但天線的最大增益方向?yàn)槠x垂直天線輻射面45°的方向。本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/156369.htm
4 實(shí)物測(cè)試
為驗(yàn)證以上設(shè)計(jì)，本文做了實(shí)物模型，并進(jìn)行了相關(guān)的性能測(cè)試。如圖7所示，使用銅皮紙所蝕刻的平面天線，粘貼于泡沫介質(zhì)上。標(biāo)簽芯片使用NXP半導(dǎo)體公司的SL3ICS1202G2XL芯片，該芯片的阻抗為24-j195 Ω，測(cè)試將標(biāo)簽貼于25 cm×25 cm的金屬平板中央，如圖8所示，使用MR6021型號(hào)閱讀器1 W的發(fā)射功率及6 dBi圓極化天線對(duì)標(biāo)簽進(jìn)行了識(shí)讀。實(shí)測(cè)識(shí)別距離大于4 m。
5 結(jié)語(yǔ)
金屬物體對(duì)超高頻電子標(biāo)簽的干擾一直是RFID領(lǐng)域的一個(gè)難題，本文結(jié)合PIFA天線的基本理論以及現(xiàn)有的標(biāo)簽技術(shù)，設(shè)計(jì)了一款UHF抗金屬標(biāo)簽天線，天線采用的印刷結(jié)構(gòu)使得生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)化，生產(chǎn)成本低廉。通過對(duì)天線大量的仿真和實(shí)測(cè)，論證了該天線具有高增益、遠(yuǎn)距離等特點(diǎn)，是一款能夠真正應(yīng)用于金屬表面的標(biāo)簽天線。
評(píng)論