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圆极化天线的设计-数控切割机电动液压切管机张
添加时间:2019-07-14
RFID系统在当今社会应用广泛,天线在RFID系统中的作用尤其重要,圆极化天线的设计大大提高了系统的灵活性和可靠性。给出了一款通用频带的特高频RFID阅读器天线。该天线通过共面波导馈电,在介质层顶部的接地平面刻蚀方形槽,为了增加天线阻抗带宽,将共面波导馈线弯折设计;为了提升天线的圆极化性能,在槽内适当添加L型连接线。该天线实现了410 MHz的阻抗带宽和488 MHz的轴比带宽,天线尺寸为115 mm×115 mm×0.3 mm。 该天线驻波比和轴比性能同时满足要求的带宽为207MHz(791~998MHz),天线增益为3.4dBic。相对于文献[8]来说,文献[3]中的天线具有更小的尺寸,更宽的带宽,更好的性能。本文也设计了一款利用共面波导馈电的圆极化天线,尺寸为115mm×115mm×0.3mm。该天线实现了410MHz(663~1073MHz)的阻抗带宽和488MHz(837~1325MHz)的3dB轴比带宽,天线增益为3.6dBic。圆极化天线的设计-数控切割机电动液压切管机张家港切管机数控切割机滚圆机本文设计的天线结构如图1所示,该天线介质基片采用FR4材料,该材料的介电常数εr为4.4,正切损耗δ为0.02,介质基片的厚度为0.3mm。方形介质基片的边长为G1,介质基片上面覆盖的是接地平面,刻蚀在接地平面的方形槽的边长为G2。共面波导馈线的宽度为W1,与接地平面的缝隙为g,馈线竖直部分较长的长度为L1,较短的长度为L3,水平部分长度为L2。将馈线进行弯折设计,可以增加天线的电长度来提升天线的阻抗带宽。在方形槽内左上角的倒L型连接线用来产生圆极化,圆极化天线的设计-数控切割机电动液压切管机张家港切管机数控切割机滚圆机为了调节圆极化性能使其更好,尽量使天线结构对称,本文由公司网站全自动切管机网站采集转载中国知网网络整理  http://www.qieguanjixie.com.cn/因此在右下角也适当添加L型连接线。右下角L型连接线的竖直长度为L4,水平长度为L5,宽度为W1,左上角L型连接线的竖直长度为L6,水平长度为L7,宽度为W2。天线的尺寸信息如表1所示。图1天线结构图表1天线尺寸信息线仿真和测试结果天线实物如图2所示。图3是天线仿真和测试的S11图,测试的10dB阻抗带宽为410M天线实物图图3天线S11图图4天线轴比图图5天线驻波比图图6天线660MHz2D方向图(1160MHz)工作带宽内的2D方向图,可以看出天线在其工作的各个频带部分都有良好的辐射特性。图9和图10是天线仿真和测试的XOZ平面辐射方向图。图9是天线的右旋圆极化方向图,方向为天线的Z轴正方向;图10是天线的左旋圆极化方向图,方向是天线的Z轴负方向。可以看出,天线的辐射呈现出良好的双向辐射。实际测试的方向图比仿真时的要窄,主要原因可能是板材误差、加工误差、微波暗室的吸波材料老化等,但是测试出来的方向图还是在可接受的范围内,对天线的性能没有造成大的影响。图11是天线的仿真增益图,由于测试条件有限,只给出了仿真的增益图。可以看出,在840~960MHz的频带内,天线增益都在3.6dBic左右。图12至图14给出了天线的场分布,分别为天线工作频段的低频(660MHz)、中频(900MHz)、高频(1160MHz)部分。可以看出,在天线工作频段内,场的分布在曲折的馈线和L型支节部分比较集中,说明该部分对天线性能的提升有较大影响。图7天线900MHz2D方向图图8天线1160MHz2D方向图图9天线右旋圆极化方向图由仿真和测试结果可以看出,本文所设计的天线满足了设计要求。覆盖了840~960MHz频带,并第34卷第3期王丽黎,等:一种共面波导馈电的圆极化天线的设计93圆极化天线的设计-数控切割机电动液压切管机张家港切管机数控切割机滚圆机本文由公司网站全自动切管机网站采集转载中国知网网络整理  http://www.qieguanjixie.com.cn/