２．４５ＧＨｚＲＦＩＤ閱讀器微帶天線設計

摘要：閱讀器天線的設計涉及到輻射射特性，天線方向圖，阻抗特性，S參數，增益，極化方向和工作帶寬等諸多要素，加上必需反覆不斷的進行成品修正。特性量測時還需提供特定電磁環境的電波暗室專用設備，因此天線工程師都將天線設計視為黑色藝術(blackart)。由于Ansoft公司的電磁場仿真分析技術相當進步， Ansoft Designer對天線設計人員來說，他們不僅可以仿真并優化天線的近場和遠場方向圖，而且可以非常容易地進行匹配電路的設計以改進天線的性能，尤其是電磁場模擬分析經過整合后，已經可以分析print pattern構成的天線特性(基板型天線)。本文介紹如何利用Ansoft Designer V2模擬分析，探討RFID閱讀器天線的設計技巧。

關鍵詞：矩形貼片天線；網格剖分；S11；仿真；Designer V2

1閱讀器天線設計

1.1微帶天線的應用

目前，已經研制成各種類型的平面結構印刷天線，例如微帶天線、帶線縫隙天線、背腔印刷天線以及印制偶極子天線等，各種類型的平面印制天線性能比較如表1.1所示：

到目前為止，微帶天線在100MHz~100GHz的寬頻帶上獲得了大量成功應用。

1.2 2.45GHz RFID閱讀器天線結構

2.45GHz RFID微帶天線采用矩形輻射器的并饋二單元貼片駐波陣，以期獲得較尖銳的方向圖和高的方向系數。二單元微帶貼片天線的設計方案如圖1所示。貼片天線的饋電采用偏心饋電方式，饋電的位置確定直接影響天線的輻射特性。如果天線的幾何圖形只維持主模，微帶饋線偏向一邊可以得到較好的匹配。采用偏饋時，雖然容易控制輸入阻抗，其諧振電阻在140Ω左右，為使與饋線相匹配，必須要加阻抗變換器。……