Dubbelpolarisering rundstrålande RFID-antenndesign för logistikindustrin

0 Förord

För närvarande, med den breda tillämpningen av radiofrekvensidentifiering (RFID) inom identifiering, bankverksamhet, trafikkort etc., har det väckt mer och mer uppmärksamhet från olika samhällsområden. Dessutom, eftersom landet nämner konstruktionen av "Internet of Things" Till statusen för strategisk industri har tillämpningen av RFID inom Logistik och lager uppmärksammats mer och mer av olika logistikföretag. Ansökningsprocessen för RFID inom logistik och lager inkluderar lastspårning i logistikprocessen, automatisk insamling av information, lagerhanteringsapplikationer, hamnapplikationer, postpaket, expressleverans etc. Det har till exempel gjorts mycket forskning kring RFID-antenner används inom områden som identifiering i litteraturen. Inom Logistikbranschen skiljer sig tillämpningen av RFID från tillämpningen av RFID vid identifiering. Den behöver kunna sända och ta emot signaler på långt avstånd och i olika riktningar, vilket kräver att antennerna som används inom logistikbranschen har omfattande tropism. Samtidigt, eftersom det huvudsakliga sändnings- och mottagningssystemet i logistikidentifieringssystemet inte kan göras särskilt stort, kanske dess antennpolarisationsriktning inte kan vara cirkulärt polariserad. Detta kräver att RFID-antennen görs till en dubbelpolariserad antenn så att den kan Alla riktningar gör det möjligt för huvudmottagningssystemet att ta emot signalen från RFID-etikettkortet.

1 Design av cirkulär patchantenn med dubbla matningspunkter

För närvarande tenderar forskningen om cirkulära patch-antenner huvudsakligen att miniatyriseras, och forskningen om dubbelpolarisering är i princip inte inblandad. Antennen för den cirkulära patchen med dubbla matningspunkter är att göra den cirkulära patchen dubbelpolariserad.

1.1 Mått på antenn med fast patch med dubbla matningspunkter

Antennen för den cirkulära patchen med dubbla matningspunkter är uppdelad i två delar: matningsdelen och den cirkulära patchdelen. Matardelen är en matare som leder ut från en matare och sedan grenad på mataren för att bilda två matarledningar, som matas till de två vinkelrät korsande diametrarna på den cirkulära patchantennen och linjelängderna för de två grenmatarledningarna skiljer sig med λ/ 4. För att göra antennimpedansmatchningsvärdet till 50 Ω ställs en avstämningsmatchningsgren in vid matningsporten, som visas i figur 1. Genom att justera längderna på L2 och L1 kan antennens impedans justeras till 50 Ω. Denna form av matchningskrets är lätt att tillverka och låg i kostnad.

1.2 Simuleringsresultat av cirkulär patchantenn med dubbla matningspunkter

Simuleringsresultaten för den cirkulära patchantennen med dubbla matningspunkter visas i figur 3 och figur 4. Figur 3 visar dess stående vågförhållande, och figur 4 är strålningsmönstret för dess E-plan. Det kan ses att stående vågförhållande är mindre än 2 i intervallet 2,8-2,92 GHz. Det framgår av fig. 3 och fig. 4 att det initiala designändamålet har uppnåtts.

2 Bredbandsdeformation inverterad L-antenndesign

2.1 Mått på bredbandsdeformerbar inverterad L-antenn

Den inverterade L-antennen är sammansatt av ett horisontellt element och ett vertikalt element, och har horisontell polarisation och vertikal polarisationsprestanda, och dess längdsumma är ungefär λ/4, så den har lågproFilegenskaper. Men dess frekvensband är relativt smalt, vanligtvis bara en procent av mittfrekvensen. Bandbredden för den deformerade inverterade L-antennen som designats i detta dokument kommer att breddas avsevärt. Strukturdiagrammet för den inverterade L-antennen visas i figur 5.

Det dielektriska kortet som används är FR4-kort, dielektricitetskonstanten ε=4,4, tjockleken på det dielektriska kortet är 1,5 mm och linjebredden W=1 mm.

2.2 Simuleringsresultat av deformerad inverterad L-antenn

Simuleringsresultaten för den deformerade inverterade L-antennen visas i figur 6 och figur 7. Figur 6 visar dess stående vågförhållande, och figur 7 visar dess E-plans riktningsdiagram. Det kan ses från figur 6 att stående vågförhållande på 2,37-3,29 GHz är mindre än 2, och bandbredden är 32,3 %, vilket är mycket högre än bandbredden för vanliga inverterade L-antenner. Det kan ses att designkraven är uppfyllda.

3 Slutsats

Detta papper designar och simulerar två dubbelpolariserade rundstrålande antenner med en mittfrekvens på 2,85 GHz. Simuleringsresultaten för de två antennerna uppfyller designkraven. Bland dem är den cirkulära patchantennen med dubbla matningspunkter lämplig för insamling och spårning av lastinformation of oregelbundna paket. Det dielektriska kortet som används i denna design är ett mjukt dielektriskt material med en tjocklek på 0,2 mm. Bandbredden för den deformerade inverterade L-antennen når 32,3 %, vilket kan användas för spårning av lastinformation när bredband krävs.