本文的核心主题是研究如何通过合成圆极化平面阵列天线产生特定的近场轮廓图。文章首先介绍了射频识别(RFID)技术近年来的发展,并阐述了天线阵列在RFID系统中的应用场景。接着,文章指出作者在研究中应用了SDM算法到近场圆极化平面阵列天线的设计中,以产生一个特定的辐射场:一个面积为0.5米×0.5米的区域,并在该区域之外迅速衰减。此辐射场距离阵列口面1.5米,能够被用作RFID阅读器的近场天线。
文章提到了RF1D、天线阵列、近场聚焦和辐射模式等关键词。在实际操作中,使用了Fortran编程语言来计算阵列中所有天线单元的相位,以实现所需的辐射特性。天线工作在2.4GHz频率,这符合RFID阅读器的近场要求。文章还提及了辐射模式的形状可以通过控制(ql,q2)参数来数值确定,这些参数也与极化方向有关,即通过这些参数数值确定或实验方式确定左旋圆极化(LHCP)或右旋圆极化(RHCP)。
文章中提到了传统的RFID阅读器通常采用远场耦合方式,但在本文的研究中,设计的天线阵列是近场耦合天线。这种设计在物流、管理、电子收费(ETC)和图书馆等领域具有广泛的应用前景。RFID系统按工作频率主要分为低频(LF, 125-134KHz)、高频(HF, 13.56MHz)和超高频(UHF, 860-960MHz)系统。传统上,低频和高频RFID系统应用于近距离磁耦合领域,包括标签天线与阅读器之间的近距离耦合。而UHF系统通常用于较远距离的电磁耦合领域。
在文章中,作者还提到了使用FR4板材作为基板材料,这种材料具有特定的厚度和相对介电常数,能够满足RFID系统的设计需求。同时,通过角切割方法,可以得到矩形贴片天线,这种天线是构成阵列的基本单元。文章最后提到,通过调整天线的设计参数,可以实现所需的辐射方向图。
从技术层面来看,本文涉及到的设计方法需要精确控制每个阵元的相位以实现所需的辐射特性,这通常需要复杂的算法和精确的计算。通过调整阵列中各个天线单元的激励相位,可以使得整个阵列的辐射场在特定区域内达到所需的场强,并且在该区域外迅速衰减。这种技术在无线通信、雷达、射频识别等领域有着重要的应用价值。
总结来说,本文通过研究SDM算法对圆极化平面阵列天线进行设计,目标是产生具有特定近场轮廓的辐射场。研究者利用Fortran程序计算了阵列中各天线单元的相位,以实现2.4GHz频率下0.5米×0.5米近场区域的特定辐射特性。这些研究对于RFID系统的设计、天线的制作与应用有着重要的指导意义。