小型無線射頻識(shí)別系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案

2.3.2　天線設(shè)計(jì)參數(shù)

環(huán)型天線輸入阻抗Zin可由下式給出：

式中，RR為輻射電阻;RL為環(huán)型導(dǎo)體損耗電阻;RX為額外歐姆損耗電阻;LA為環(huán)型天線電感;L1為環(huán)型導(dǎo)體電感。

環(huán)型導(dǎo)體損耗電阻為：

式中，l為金屬環(huán)形導(dǎo)體長(zhǎng)度，p為環(huán)形導(dǎo)體交叉部分的周長(zhǎng)，RS為導(dǎo)體表面電阻，u0為4π×10-7H/m;σ為導(dǎo)體電導(dǎo)率;RL的單位為Ω。額外歐姆損耗電阻主要來自電容CP上的等效串聯(lián)電阻：

2.4　帶有天線的閱讀器的等效電路

產(chǎn)生交變磁場(chǎng)所需的導(dǎo)體回路由線圈L1表示，串聯(lián)電阻R1相當(dāng)于導(dǎo)體回路L1中線繞電阻的歐姆損耗。為了當(dāng)閱讀器的工作頻率為fTX時(shí)在導(dǎo)體回路L1中獲得最大電流，從而產(chǎn)生最大磁場(chǎng)強(qiáng)度H，經(jīng)電容器C1串聯(lián)形成諧振頻率fRES=fTX的串聯(lián)諧振電路。

閱讀器的發(fā)送器出口產(chǎn)生高頻電壓u2，接收器直接與天線線圈L1連接。串聯(lián)諧振電路的總阻抗Z1為各項(xiàng)單阻抗之和。

2.5　天線連接的匹配研究

根據(jù)閱讀器使用的頻率范圍，使用不同的方法將天線線圈連接到閱讀器發(fā)送器的輸出端。通過功率匹配將天線線圈直接連接功率輸出級(jí)，或通過同軸電纜饋送到天線線圈。天線線圈L1在射頻識(shí)別系統(tǒng)的工作頻率范圍內(nèi)表現(xiàn)為阻抗ZL。為了實(shí)現(xiàn)與50Ω系統(tǒng)的功率匹配，必須通過無源的匹配電路將此阻抗轉(zhuǎn)換為50Ω，然后通過同軸電纜即可幾乎無損失且無輻射地將此功率從閱讀器末級(jí)傳送到匹配電路。