一種UHF頻段RFID標簽天線(xiàn)實(shí)現方案

　　對于一般的微帶貼片天線(xiàn)，它的輻射激勵可以等效成一個(gè)諧振回路。在矩形微帶貼片天線(xiàn)的基礎上，采取E型結構，即沿天線(xiàn)的匹配方向將金屬貼片開(kāi)兩條平行寬縫 (見(jiàn)圖4)。由于貼片上存在兩個(gè)縫隙的作用，促使天線(xiàn)的諧振特性受到了影響，即原來(lái)的一個(gè)諧振回路變成了兩個(gè)諧振回路，當這兩個(gè)諧振回路的諧振頻點(diǎn)靠得比較近時(shí)，就達到了擴展頻帶的目的。

　　本文在E型背饋天線(xiàn)的基礎上，提出了一種變形的側饋天線(xiàn)方案，如圖5所示。天線(xiàn)主體由一個(gè)矩形貼片開(kāi)縫構成，頂部切去了兩個(gè)角。由一個(gè)功分器和一段微帶線(xiàn)作為饋線(xiàn)與芯片匹配，而芯片的另一段通過(guò)微帶線(xiàn)接地。

　　由于高介電常數的介質(zhì)能有效地減小天線(xiàn)的尺寸，所以基片選用尺寸為84 mm×54 mm×1.4mm的陶瓷氧化鋁.介電常數為9～10。微帶標簽天線(xiàn)的物理尺寸為：L1=47.6 mm，L2=4 mm，L3=18 mm，L4=3.5 mm，W1=1 2.6 mm，W2=10 mm，W3=6 mm，W4=2 mm，S=3 mm。

　　該天線(xiàn)采用的芯片在915 MHz時(shí)的阻抗為34.5一j815，呈現明顯的容抗。采用Ansoft公司的電磁仿真軟件HFSS 10.O對天線(xiàn)進(jìn)行仿真。經(jīng)過(guò)調試和優(yōu)化，得到天線(xiàn)的S11曲線(xiàn)，如圖6所示。該天線(xiàn)分別在905 MHz和920 MHz有兩個(gè)諧振頻率。在905 MHz時(shí)，S11為一28 dB;在920 MHz時(shí)，S11為一37 dB，這兩個(gè)諧振頻率都比較窄，通過(guò)調整天線(xiàn)，使兩個(gè)諧振頻率靠近915 MHz，以達到增加帶寬的目的。該天線(xiàn)增益在915 MHz時(shí)仿真結果為0.34 dBi(見(jiàn)圖7)，滿(mǎn)足RFID系統讀取的要求。

　　將RFID標簽天線(xiàn)分別粘附在裝水的塑料盒面(塑料盒很薄)、金屬面、塑料制品上或直接放在空氣中，讀寫(xiě)器在902～928 MHz中設置廣譜跳頻，RF功率設置為36 dBm，讀寫(xiě)器天線(xiàn)增益為12 dBi。測試讀取距離如表1所示。該RFID標簽的工作性能在不同物質(zhì)環(huán)境中表現出較為滿(mǎn)意的一致性。

　　3 結 語(yǔ)

　　實(shí)驗測量表明，該天線(xiàn)在金屬表面讀取距離為11.5m，在不同物質(zhì)表面讀取距離基本不變，且性能穩定。