设计开发
可用于手持读写器的微带天线的设计与分析
杨虹杨渝川陈静牛玉秀
(重庆邮电大学光电工程学院重庆400065)
摘要：基于激带天线结构，设计了一款适用于RFID中国频疫920-925Mhz的手持式读写器天线。在方形辐射贴片对角切摔两个矩形，实现良好的围板化性能。在贴片中心开出正方形槽与贴片各边开出矩形槽来增加电流路径的实际长度,使天线小型化。在地板各边开一个十宇形缝隙,增大带宽。用HFSS软件进行仿真优化分析，结果表明，该天线覆益我国常用UHF频段(920Mhz-925Mhz，回波损耗(S11<-10dB),且具有良好的围极化性能(AR<3dIB)。
关键词:RFID微带天线轴比回波损耗
中图分类号：TN822
文献标识码：A
文章编号：1007-9416(2015)07-0172-03
Abstract:Based on the structure of microstrip antenna, a handheld reader antenna for RFID of 920925Mhz in China is designed.Diagonal cut two rectangular nadiating patch in the square, to achieve good circular polarization perfomance.In the center ofthe patch a square slot is drawn from each side of the patch to increase the actual length of the current path, and the antenna is miniaturized.Open a cross gap in each side of the floor, increasing the bandwidth. Simulation and optimization analysis with HPSS sofiware, the results show that the antenna covers the commonly used UHF frequency (920Mhz925Mhz, retum loss S11<10dB ,and has good circular polarization performance AR <3dB)
KeyWords:RFID;microstripantenna;axialratio;retumloss
射频识别技术，是20世纪80年代发展起来的一种新兴自动识别技术，射频识别技术是一项利用射频信号通过空间合(交变磁场或电磁场实现无接触信息传递并通过所传递的信息达到识别目的的技术，由于其传输精度高，读写速度快，保密性好，环境适应性强，无需人工干预等邮电，已经成为全世界无线通信技术中的一个研究热点，广泛地应用于生活生产中的各个领城。在RFID系统中，天线在实现数据通讯过程中起到了重要的作用，因此天线性能的好坏很大程度上影响着整个RFID系统的性能。
微带天线作为一维小型化天线，以其众所周知的低削面，重量轻，制造成本底等额具特色的优点，近年来在RFID天线开发应用中独占整头，特别是高性能圆极化微带天线在当前的应用越来越广泛，根据我国UHF频段射频识别技术应用标准，我国的UHF频段为 840Mhz-845Mhz，920Mhz-925Mhz.因此根据我国国情，研究设计出中国额段的RFID天线具有很大的市场，在该额段对微带天线的研究已成为广大学者的一个研究热点.笔者在此以920Mhz-925Mhz 为研究对象，设计了一款适用于手持式的微带天线。
(a)微带天线正面结构图
1理论分析与设计
1.1同轴馈电矩形微带天线理论
微带天线的辐射机理主要是靠贴片与介质之间的微带缝隙来进行辐射，对于矩形贴片微带天线，理论上可以采用传输线模型来分析其性能，设计中我们需要分析一些参数的数值，有关参量包括：辐射元长度L，辐射元宽度w，介质厚度h，介质板的长度LG和宽度 WG，介质的相对介电常数和损耗正切，以及馈电点的位置。设计天线的第一步是选择合适的介质基片，工作额率的矩形微带天线，可以用下式设计出效率辐射贴片的宽度w，为：
W=() 2f2
式中，c是光速。
考虑到边缘缩短效应后，实际上的辐射单元长度L应为：
L
-2L fe
(b)微带天线背面结构图
图1微带天线正面与背面结构图
(1)(2)
收稿日期：2015-06-25
作者简介：杨虹(1966一)男教授，四川遂溪人,1988年毕业于东南大学半导体物理及器件专业，获工学学士学位，1995年8月业于电子科
技大学电子材料与元器件专业，获工学硕士学位，现任重庆邮电大学光电学院副院长，主要从事电子科学与技术学科、微电予学与固体电子学学科科研和教学工作。
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