UHF频段抗金属天线设计

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目前许多高度集成的小型系统工作所在的射频波长远大于它们自身的物理尺寸,这些系统工作时所需要的天线我们称之为电小天线。随着无线设备越来越趋向于小型化和多功能化,对电小天线的要求越来越严格,它要求天线在复杂的电磁环境和特定的频段下能够有效工作。首先,本文完成了中心工作频率为470MHz的电小天线设计。通过对电容加载PIFA天线的改进,成功达到设计要求,天线体积仅为50mm26mm9.2mm,-10dB带宽达到6MHz。在该电小天线的基础上,设计了一款频率可重构天线,天线在中心频率470MHz处能够正常工作于自由空间和金属表面。其次,本文完成了一款超高频(UHF)抗金属射频识别标签天线设计。该天线采用微带天线结构,介质基板厚度仅为0.8mm,将贴片弯曲成4个半波长的辐射单元,使得所有辐射单元的表面电流同相,增强了天线远场增益,提高了标签天线的读取距离。利用HFSS软件对天线进行了仿真分析,天线的功率反射系数(小于-10dB)能够覆盖902-928MHz的UHFRFID系统。该天线采用廉价的FR4板材,完全的平面结构,加工简单。加工后测得标签天线自由空间最大阅读距离为3.2m,金属表面最大阅读距离为1.9m,达到预期的目标。
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