用于水电机组螺栓松动检测的无源RFID标签天线模型优化

为辅助螺栓松动检测管理,应用射频识别技术(radio frequency identification,RFID),设计了用于螺栓松动检测的无源RFID标签天线模型。首先,采用弯折偶极子和末端短路设计,使天线达到目标中心谐振频率;其次,在标签天线结构下方增加类似于匹配环结构的矩形环馈设计,使标签天线与目标芯片实现阻抗匹配。通过高频结构仿真(high frequency structural simulator,HFSS)软件对标签天线结构参数进行仿真优化,确定标签天线的最终尺寸为60.0 mm×60.0 mm×1.6 mm。Farsens Rocky100芯片在915 MHz时的阻抗为51-j460Ω,仿真结果表明标签天线的阻抗为46.7+j461.4Ω,与芯片匹配良好;标签天线的中心频率为915 MHz,得到的回波损耗小于-10 dB带宽的范围为840~970 MHz,增益最大为0.8 dB,能满足螺栓松动检测的距离要求。该研究在螺栓松动检测方面具有一定的应用价值。

对数周期偶极天线研究

针对对数周期偶极天线 (LPDA)设计过程中存在的两个问题 :阻抗矩阵计算方法的选择和高频段方向图的优化问题 ,通过分析比较各种阻抗矩阵计算方法的优劣 ,确定用Galerkin法求解Poclinton方程是最佳方法 ;在设计过程中提出一种新的设计思想———改变天线的结构参数 ,改善天线高频段方向图的性能 ,并以Galerkin法为基础进行计算机模拟 ,结果显示效果良好 。

适用于多标准的超高频宽带RFID标签天线

提出了一种宽带标签天线,该天线适用于多标准超高频射频识别(RFID)系统,由一个类偶极子辐射体和一个电感耦合馈电环构成.类偶极子辐射体包含两个变型弯折偶极子天线.这两个变型弯折偶极子天线的长度有差别,可以形成两个相近的谐振点,使得天线的阻抗(特别是虚部)在840～956MHz的范围内保持平稳,以获得与芯片阻抗在较宽频段内的良好的共轭阻抗匹配,从而使天线获得一个非常宽的带宽(816～988 MHz),该带宽足以覆盖全球超高频RFID频率范围,使得标签可以全球通用,大大减少了重复设计工作量,有效降低了成本.最后基于仿真模型,加工了一个天线实物,实物测量结果与仿真结果吻合良好.

声表面波标签的小型化天线设计与测试

声表面波标签具有无源无线等优点,但现有标签天线尺寸较大,限制了其在很多场合的应用。通过弯折偶极子天线臂的方式以实现声表面波标签天线的小型化,采用HFSS软件对小型化天线的尺寸参数进行了扫描分析和优化设计,实际测试了天线性能和相应的系统识别距离,并采用ADS软件对标签芯片和标签天线进行了阻抗匹配。小型化天线尺寸仅28 mm×34 mm,远小于原有天线的尺寸,且系统识别距离可达3.2m,满足大多数场合的应用要求。

加载电磁带隙反射板的偶极天线系统的阻抗特性

对加载电磁带隙(EBG)反射板的偶极天线系统进行了仿真,重点研究了偶极天线系统的输入阻抗与EBG反射板架设高度的关系。仿真结果表明,当架设高度变化时天线的输入阻抗随之发生改变,即输入阻抗实部和虚部均随着高度的变化而变化。虽然输入阻抗的实部R随着架设高度的变化而变化,但其取值总是大于零,表明天线辐射是消耗电磁能量;而天线输入阻抗的虚部则表现出可正可负,表明当电磁带隙反射板的架设高度不同时,天线系统即可以呈现容性也可以是感性;当架设高度合适时,电磁带隙反射板将发生谐振,天线输入阻抗的虚部为零,天线辐射电磁波最为有效。

三叉树弧形分形偶极子天线的优化设计与实现

设计了一种基于弧形三叉树状结构的RFID分形偶极子贴片天线,该天线采用相对介电常数εr=4.4,介质损耗角正切tanδ=0.035的环氧玻璃板为介质基片,利用简单的微带巴伦结构进行馈电,通过平行双线结构实现更优的阻抗匹配。软件HFSS电磁性能仿真分析结果表明,该分形天线的回波损耗RL比二叉树弧形分形天线的16 d B更高,可以达到36 dB,阻抗匹配效果比较理想。对天线进行实物加工与测试,天线输入反射系数S11和方向图实测结果与软件仿真非常吻合。利用三叉树弧形分形结构的空间填充性,设计出的天线尺寸比二叉树弧形分形天线尺寸减少了80%,同时辐射面积相对二叉树有所提高,辐射性能均匀可靠。

天线调谐器T形阻抗匹配网络与双极天线适配仿真分析

介绍了天线调谐器阻抗匹配网络的基本形式和参数配置;以一个T形阻抗匹配网络为例,对网络的匹配区域和匹配精度进行了仿真,分析了各参数对适用频段的影响,对比了理论值与实际值的差异;对不同尺寸的双极天线进行了适配仿真,对天线的适配频段、谐振频段和VSWR分布进行了分析与讨论。

药盒用UHF RFID ZDAMTA的设计

为了对内含铝塑板的药盒进行射频识别(RFID),设计了一种无源超高频(UHF)锯齿偶极子抗金属标签天线。采用Ansoft HFSS软件建模仿真,分析了主要结构参数以及铝塑板在药盒中位置的变化对标签天线性能的影响。优化后的结果表明,上述天线具有良好的方向性、抗干扰性和阻抗匹配特性,且带宽能够覆盖UHF RFID频段范围。制作了标签样品并进行了测试,结果表明实测最大阅读距离能满足实际应用的需求。上述天线性能好、尺寸小、结构简单,并可印刷于药盒表面,具有较好的实用价值。

一种新型宽频带标签天线的设计与分析

提出一种宽带电子标签天线,该天线适用于多标准超高频射频识别(RFID)系统,由一个类偶极子辐射体和一个馈电环构成。类偶极子辐射体包含两个变形弯折偶极子天线,这两个变形弯折偶极子天线的长度有差别。它们可以形成两个相近的谐振点,使得天线的阻抗(特别是虚部)在840～956 MHz的范围内保持平稳,以获得与芯片阻抗在较宽频段内的良好的共轭阻抗匹配,从而使天线获得一个非常宽的带宽(840～975 MHz)。该带宽足以覆盖全球超高频RFID频率范围,使得标签可以全球通用,大大减少了重复设计工作量,有效降低了成本。最后基于仿真模型,加工了一个天线实物,实物测量结果与仿真结果吻合良好。

无线传感网传感器节点天线设计

选择了CC2420芯片作为传感器节点的射频通信与处理模块。根据CC2420射频I/O端口的特点与要求,选择的天线是印制折合偶极天线,并采用共面带状线对其馈电。通过仿真找到天线的谐振阻抗与谐振长度,谐振阻抗高于一般共面带状线的特性阻抗,因此对天线进行改进以适当降低其谐振阻抗,同时对基本匹配电路进行改进。对改进后的天线、馈线及阻抗匹配电路的正确性及性能进行了仿真与验证。

超高频短路环偶极子抗金属标签的设计与分析

针对射频识别(RFID)标签抗金属性的实际需求,结合短路环偶极子天线辐射能力较强、制造简单、成本低、防静电且适宜阻抗匹配等优点,设计了一类短路环偶极子抗金属标签。设计中将标签天线制作在具有良好辐射特性、成本低廉、材质为FR-4的基板上,减小金属环境吸收电磁波对天线辐射的干扰,使短路环偶极子标签具有抗金属性;同时在短路环偶极子天线中引入阻抗臂,通过阻抗臂对短路环偶极子天线进行阻抗匹配及优化。经过仿真实验及测试其结果表明,所设计标签具有良好的抗金属性和阻抗匹配特性。

一种超高频偶极子天线的研究和设计

偶极子天线是射频识别中结构简单,易于制作,应用广泛的天线之一。本文对半波偶极子天线的回波损耗s11、阻抗及方向性进行简单的研究,进而在半波偶极子天线的基础上,设计出弯折个数n为3的弯折偶极子天线,并且要求设计的弯折偶极子天线的阻抗与标签芯片Andy100阻抗10-53j达到了共轭匹配,并对弯折偶极子天线的回波损耗、阻抗及方向性进行分析,设计的弯折偶极子天线的仿真结果s11为-19 dB,阻抗为13.3+53.2j。

利用三角振子天线改善对数周期天线的低频性能

介绍三角振子天线在宽频带对数周期天线低频段的应用并用软件计算三角天线的输入阻抗,通过实测证明该方法是正确的。

一种二叉树状分形偶极子天线的设计

提出了一种基于二叉树状分形结构的分形偶极子贴片天线。该天线的介质基片采用相对介电常数为4.4,介电损耗角正切为0.02的FR4介质板,由微带线经阻抗变换后进行馈电。该天线利用分形技术实现了33%的尺寸缩减;通过平行双线结构和开U型槽技术,优化了阻抗匹配,降低了天线的谐振频率。通过仿真分析与模型优化,天线的最终尺寸为35 mm×22 mm×1.6 mm,中心工作频率为2.87 GHz,工作频率为2.77~2.97 GHz,-10 dB阻抗相对带宽为6.9%,工作频带内最小回波损耗可达-49 dB,最大增益可达2.36 dB。该天线具有小型化、阻抗匹配良好的优点,在当代小型化通信系统中具有良好的应用前景。

一种新的RFID标签偶极子天线设计方法

折弯偶极子天线被广泛应用于RFID标签中。大多折弯偶极子天线采用基于电磁仿真规律的设计方法,具有一定的盲目性。提出一种利用公式设计天线的新方法,首先建立折弯偶极子天线几何参数与谐振频率之间的关系公式,然后改进该公式,实现天线与目标芯片的阻抗匹配。利用所提公式分别在FR4刚性和PI柔性基板上设计谐振频率为915MHz、与阻抗值为20-130jΩ芯片匹配的偶极子天线。所提方法提高了天线设计效率与准确率。

半波振子天线宽带阻抗匹配设计中的加罩法

该文提出了一种加天线罩来实现半波振子天线宽频带阻抗匹配的方法。首先,以半波振子天线为研究对象,用电磁仿真软件对单层以及B-夹层罩壁结构进行仿真,其结果验证了方法的正确性。在此基础上,设计了一种C-夹层天线罩罩壁结构。所设计的C-夹层天线罩具有结构强度高、透波性能好、对天线辐射特性影响小等特点。半波振子天线外加所设计的天线罩后带宽性能好,能在宽频带范围内实现阻抗匹配,适用于第三代移动通信系统。

无线广播电视监测信号接收链路技术分析

通过对无线广播电视信号接收链路的分析研究,汇总整理了与接收性能有关的技术要点,提出改善接收效果、提高监测性能的具体措施。通过在监测前端的实践,极大提高监测数据的准确性,为广播电视发射台的安全播出提供了重要保障。