一種UHF頻段RFID標(biāo)簽天線實現(xiàn)方案

　　對于一般的微帶貼片天線，它的輻射激勵可以等效成一個諧振回路。在矩形微帶貼片天線的基礎(chǔ)上，采取E型結(jié)構(gòu)，即沿天線的匹配方向?qū)⒔饘儋N片開兩條平行寬縫 (見圖4)。由于貼片上存在兩個縫隙的作用，促使天線的諧振特性受到了影響，即原來的一個諧振回路變成了兩個諧振回路，當(dāng)這兩個諧振回路的諧振頻點靠得比較近時，就達到了擴展頻帶的目的。

　　本文在E型背饋天線的基礎(chǔ)上，提出了一種變形的側(cè)饋天線方案，如圖5所示。天線主體由一個矩形貼片開縫構(gòu)成，頂部切去了兩個角。由一個功分器和一段微帶線作為饋線與芯片匹配，而芯片的另一段通過微帶線接地。

　　由于高介電常數(shù)的介質(zhì)能有效地減小天線的尺寸，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(shù)為9～10。微帶標(biāo)簽天線的物理尺寸為：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。

　　該天線采用的芯片在915 MHz時的阻抗為34.5一j815，呈現(xiàn)明顯的容抗。采用Ansoft公司的電磁仿真軟件HFSS 10.O對天線進行仿真。經(jīng)過調(diào)試和優(yōu)化，得到天線的S11曲線，如圖6所示。該天線分別在905 MHz和920 MHz有兩個諧振頻率。在905 MHz時，S11為一28 dB;在920 MHz時，S11為一37 dB，這兩個諧振頻率都比較窄，通過調(diào)整天線，使兩個諧振頻率靠近915 MHz，以達到增加帶寬的目的。該天線增益在915 MHz時仿真結(jié)果為0.34 dBi(見圖7)，滿足RFID系統(tǒng)讀取的要求。

　　將RFID標(biāo)簽天線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，讀寫器在902～928 MHz中設(shè)置廣譜跳頻，RF功率設(shè)置為36 dBm，讀寫器天線增益為12 dBi。測試讀取距離如表1所示。該RFID標(biāo)簽的工作性能在不同物質(zhì)環(huán)境中表現(xiàn)出較為滿意的一致性。

　　3 結(jié) 語

　　實驗測量表明，該天線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(wěn)定。