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          一種用于RFID系統(tǒng)的雙頻微帶天線的設(shè)計(jì)

          作者: 時(shí)間:2009-07-06 來(lái)源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

          2 與仿真
          根據(jù)以上原理,這里將E形與IFA相結(jié)合實(shí)現(xiàn)了帶天線,如圖3所示。根據(jù)文獻(xiàn)[9,10],有:


          式中:W為天線的寬度;c為光速;f為工作頻率;εr為介質(zhì)相對(duì)介電常數(shù)。

          天線的長(zhǎng)度一般參照λg/2取值,λg為介質(zhì)中的波長(zhǎng),有:


          式(10)中,有效介電常數(shù)和△L可以根據(jù)以下公式計(jì)算:


          式中:εe為有效介電常數(shù);h為介質(zhì)基板厚度。
          根據(jù)式(8)~(12)可以估算出天線的尺寸W和L。然后,在基于FDTD的.Ansoft HFSS 10.0上建模,仿真優(yōu)化,得到圖3所示的天線模型。仿真結(jié)果如圖4所示。天線的結(jié)構(gòu)參數(shù)如表1所示。

          從圖3可以看到,該微帶天線是由E形天線與共面IFA共同構(gòu)成的,天線印刷在厚度為2 mm,相對(duì)介電常數(shù)為4.6的FR4基板上,天線引入了感性短路針來(lái)抵消容性。在調(diào)試中發(fā)現(xiàn)天線的性能對(duì)以下參數(shù)特別敏感:槽的寬度對(duì)第二諧振點(diǎn)影響比較大,其影響主要體現(xiàn)在諧振深度上,而不產(chǎn)生頻偏;短路針的位置對(duì)第一諧振點(diǎn)影響比較大,其影響主要體現(xiàn)在諧振深度上,而不產(chǎn)生頻偏;槽之間的距離越近,諧振頻率越大,而對(duì)諧振深度的影響卻甚微。
          從圖4(a)可以看到,天線諧振在850 MHz,920 MHz。諧振點(diǎn)處VSWR=1.09,帶寬(VSWR2)840~860 MHz和910~930 MHz,完全滿足UHF中國(guó)頻段的要求。從圖4(b)~(e)的方向圖可以看到,無(wú)論是在850 MHz還是在920 MHz,天線的后瓣均比較小,從而實(shí)現(xiàn)了該天線高的前后抑制比。

          3 結(jié) 語(yǔ)
          在此針對(duì)UHF頻段讀寫(xiě)器天線兼容840~845 MHz和920~925 MHz雙頻段的要求了一款新穎的帶天線。仿真和測(cè)試結(jié)果表明,這種天線諧振在850 MHz和920 MHz兩個(gè)頻點(diǎn),兩個(gè)諧振點(diǎn)處帶寬(VSWR2)滿足覆蓋840~845 MHz和920~925 MHz雙頻段的要求,且具有較低的后瓣。


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