RFID系統天線(xiàn)設計
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2 實(shí)際調試
RFID天線(xiàn)的設計需要考慮很多因素，上述幾個(gè)是實(shí)際的調試過(guò)程中的重要物理參量。明確了上述物理參量之后，在給定期望距離以及工作頻率等RFID系統要求之后，在條件有限的情況下，就可以根據需要進(jìn)行簡(jiǎn)單的RFID天線(xiàn)設計了。下面給出一個(gè)應用于軌道交通的RFID天線(xiàn)設計的實(shí)際例子。此處設計一個(gè)期望最大作用距離為1 cm，工作頻率在125 kHz的繞線(xiàn)天線(xiàn)，系統要求閱讀器天線(xiàn)線(xiàn)圈的半徑盡量小，不超過(guò)1 cm。具體步驟如下：
首先確定天線(xiàn)的最佳半徑，不宜太大也不宜太小，理想的最佳天線(xiàn)半徑應當為期望作用距離的2倍，在實(shí)際設計的時(shí)候，應當根據設計需求在設計中進(jìn)行折衷的考慮，在保證系統要求的前提下，盡可能地接近最佳值。本例中閱讀器天線(xiàn)的最佳半徑應當為1．4 cm，但是考慮到系統對于天線(xiàn)半徑尺寸的要求不超過(guò)1 cm，所以實(shí)際中取半徑為0．8 cm。在允許的條件下，為使效果更好，可以加入一個(gè)帶有適量鐵氧體的天線(xiàn)骨架、天線(xiàn)以及閱讀器板子，如圖3所示。 本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/157715.htm
其次，再根據工作頻率以及系統本身的要求確定電感量的大致范圍，本系統中取電感量在600～800μH。再者，用電感量與匝數關(guān)系的經(jīng)驗公式大致估計繞線(xiàn)的匝數。本例中，取電感量在700μH，用直徑為0．27 mm的銅導線(xiàn)進(jìn)行繞制天線(xiàn)。由公式
計算出匝數大概在266圈左右，繞完后，根據湯姆遜公式
選取所用的調諧電容。用相關(guān)的儀器(如頻譜儀和矢量網(wǎng)絡(luò )分析儀)測量出諧振頻率，這個(gè)時(shí)候，由于電感量只是估算的，而且選用的匹配電容也是具有一定標稱(chēng)值的，并不能做到與計算一致，所以總是會(huì )存在誤差。
由于調諧的電容是已知的，而且有固定的標稱(chēng)值，可以根據湯姆遜公式由這個(gè)時(shí)候測得的頻率反推出在恰好達到此頻率的時(shí)候所需要的電感的大小，即繞線(xiàn)線(xiàn)圈電感?？搭l率的偏移情況，按電感量估算公式逐步增加或者減少線(xiàn)圈匝數，直到達到指定的諧振頻率125 kHz。用矢量網(wǎng)絡(luò )分析儀以及頻譜儀測諧振頻率的實(shí)際圖片如圖4，圖5所示。
3 結 語(yǔ)
根據矢量網(wǎng)絡(luò )分析儀以及頻譜分析儀的顯示，本RFID天線(xiàn)已經(jīng)成功諧振在125 kHz。接下來(lái)便可根據所提到的公式，計算出調Q值所用的電阻的大小，然后根據系統的要求進(jìn)行進(jìn)一步的聯(lián)調測試了。實(shí)際工程中，RFID讀寫(xiě)器及標簽有各種電路結構，但是歸根到底都是等效成R-L-C諧振電路的，比如說(shuō)PHILIPS的MIFARE系列讀寫(xiě)器的天線(xiàn)設計，所以本文對于各種RFID系統的天線(xiàn)設計具有普遍的指導意義。
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