适用于通用UHF RFID应用的单馈宽带具有水平弯曲带状的圆极化堆叠极化贴片天线
这篇文章讨论了一种适用于通用超高频射频识别(UHF RFID)应用的单馈宽带圆极化堆叠贴片天线。天线的设计和工作原理以及其在射频识别系统应用中的有效性和优势是本文研究的重点。 文章提出了一种水平弯曲带状(Horizontally Meandered Strip,HMS)的馈电技术。这种技术的目的是为了实现在单一馈电源下良好的阻抗匹配以及对称的波束辐射图。在天线的设计中,作者使用了两个角部截断的贴片,并在FR4介质基板的上侧印刷了这些贴片。HMS的一端通过探针连接到主贴片,而另一端则连接到SMA连接器。通过这种方式,天线能够有效地产生圆极化,并在特定的频带内维持良好的性能。 文章接着介绍了通过仿真得到的结果,并与实际测量数据进行了对比,结果显示二者之间有很好的一致性。测量表明,这种天线的阻抗带宽(VSWR < 1.5)大约为25.8%,覆盖频率范围从758MHz至983MHz;3dB轴比(Axial Ratio,AR)带宽约为13.5%,覆盖838MHz至959MHz;并且在3dB轴比带宽范围内,天线的增益水平大约为8.6dBic或更高。因此,所提出的天线在840MHz至955MHz的超高频UHF RFID读取器频带内是一个优秀的候选者。 此外,作者还提出了对所提出天线的参数研究和设计指南,以便工程师在设计、修改和优化此类天线时能够得到必要的信息。在文章的作者验证了提出的天线在射频识别系统应用中的有效性。 文章中提到的一些专业术语和概念需要详细解释: - 轴比(Axial Ratio,AR):表示天线圆极化质量的参数,其值越小表示天线的圆极化性能越好。 - 单馈宽带(Single-fed Broadband):一种天线设计技术,使用单一馈电源可提供宽带宽的性能。 - 圆极化(Circularly Polarized,CP):一种电磁波的极化方式,其中电场矢量在传播方向上描述一个旋转的路径。 - 水平弯曲带状馈电(Horizontally Meandered Strip,HMS):一种特殊的馈电结构,通过水平方向上的弯曲形状来优化天线的阻抗匹配和辐射特性。 - 射频识别(Radio Frequency Identification,RFID):一种无线通信技术,允许通过无线电波实现对物体的识别和跟踪。 - 超高频(Ultra High Frequency,UHF):无线电频段中的一部分,通常指频率在300MHz至3GHz之间的范围。 本文所提出的天线设计方案特别适合于当前不断扩展的物联网(IoT)领域中对超高频射频识别技术的需求。这种天线具有较宽的带宽和较高的增益,以及良好的圆极化特性,因此它能够在如动物标签、供应链管理和电子支付等多种场合中提供有效和稳定的性能。
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