UHF閱讀器天線(xiàn)的設計
RFID在UHF頻段的讀寫(xiě)器天線(xiàn)一般具有平面天線(xiàn)的特點(diǎn),閱讀器——天線(xiàn)的平面化,小型化決定了天線(xiàn)要盡量薄,結構要緊湊,性能要高,同時(shí)面市時(shí)間和成本均給天線(xiàn)設計工程師帶來(lái)了挑戰。
UHF閱讀器天線(xiàn)的設計的兩個(gè)主要條件是:1.電氣性能 ; 2.機械特性。
UHF閱讀器天線(xiàn)的電性能:
(1)帶寬這也是一個(gè)重要但容易被忽略的問(wèn)題。天線(xiàn)是有一定帶寬的,這意味著(zhù)雖然諧振頻率是一個(gè)頻率點(diǎn),但是在這個(gè)頻率點(diǎn)附近一定范圍內,這付天線(xiàn)的性能都是差不多好的。這個(gè)范圍就是帶寬。
我們當然希望一付天線(xiàn)的帶寬能覆蓋一定的范圍,天線(xiàn)的帶寬和天線(xiàn)的型式、結構、材料的介電常數都有關(guān)系。一般來(lái)說(shuō),材料的介電常數越低,帶寬越寬;反之天線(xiàn)增益越高,帶寬越窄。
圖1:諧振于900MHz偶極子天線(xiàn)的等效電路(a)圖上部天線(xiàn)諧振于(λ/2),(b)圖下部天線(xiàn)諧振于(λ/8)
BW(GHz)=2πLantWB:GHz , Rrad:Ω, Lant:nH。
當偶極子天線(xiàn)物理尺寸是16cm,諧振于900MHz(λ / 2) ,如圖1等效電路其帶寬為:65BW(GHz)≈0.17=170MHz
2π(60)這是涵蓋國際上大多數國家在UHF頻段使用的帶寬(860-960MHz)。
(2)阻抗天線(xiàn)可以看做是一個(gè)諧振回路。一個(gè)諧振回路當然有其阻抗。我們對阻抗的要求就是匹配:和天線(xiàn)相連的電路必須有與天線(xiàn)一樣的阻抗。和天線(xiàn)相連的是饋線(xiàn),饋線(xiàn)的阻抗是確定的,所以我們希望天線(xiàn)的阻抗和饋線(xiàn)一樣。RFID UHF天線(xiàn)系統使用50Ω阻抗的饋線(xiàn)。
在閱讀器RF連接器與天線(xiàn)通過(guò)饋線(xiàn)連接之前,需要有一定的手段來(lái)做阻抗變換,稱(chēng)為平衡不平衡轉換。 平衡對稱(chēng)的天線(xiàn)是平衡的,如偶極天線(xiàn)、八木天線(xiàn),而同軸電纜是不平衡的,把這兩者連接起來(lái)BW(GHz)=2πLant
WB:GHz , Rrad:Ω, Lant:nH。
當偶極子天線(xiàn)物理尺寸是16cm,諧振于900MHz(λ/2) ,如圖1等效電路其帶寬為:65BW(GHz)≈0.17=170MHz
2π(60)
這是涵蓋國際上大多數國家在UHF頻段使用的帶寬(860-960MHz)。
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