設(shè)計RFID天線有哪些步驟
設(shè)計RFID天線時,首先選定應(yīng)用的種類,確定電子標(biāo)簽天線的需求參數(shù);然后根據(jù)電子標(biāo)簽天線的參數(shù),確定天線采用的材料,并確定電子標(biāo)簽天線的結(jié)構(gòu)和ASIC封裝后的阻抗;最后采用優(yōu)化的方式,使ASIC封裝后的阻抗與天線匹配,并綜合仿真天線的其他參數(shù),讓天線滿足技術(shù)指標(biāo),并用網(wǎng)絡(luò)分析儀檢測各項指標(biāo)。
RFID電子標(biāo)簽天線的性能,很大程度上依賴于芯片的復(fù)數(shù)阻抗,復(fù)數(shù)阻抗是隨頻率變換的,因此天線尺寸和工作頻率限制了最大可達(dá)到的增益和帶寬。為獲得最佳的標(biāo)簽性能,需要在設(shè)計時作折衷,以滿足設(shè)計要求。在天線的設(shè)計步驟中,電子標(biāo)簽的讀取范圍必須嚴(yán)密監(jiān)控,在標(biāo)簽構(gòu)成發(fā)生變更或不同材料不同頻率的天線進(jìn)行性能優(yōu)化時,通常采用可調(diào)天線設(shè)計,以滿足設(shè)計允許的偏差。
很多天線因為使用環(huán)境復(fù)雜,使得RFID天線的解析方法也很復(fù)雜,天線通常采用電磁模型和仿真工具來分析。天線的設(shè)計與計算廣泛采用仿真軟件?,F(xiàn)在國際上比較流行的電磁三維仿真軟件有Ansoft公司的HFSS(High Frequency Structure Simulator)和CST公司的MWS(Microwave Studio)。這些軟件可以求解任意三維射頻和微波器件的電磁場分布,并可以直接得到輻射場和天線方向圖,仿真結(jié)果與實測結(jié)果具備很好的一致性,是高效、可靠的天線設(shè)計方法。仿真工具對天線的設(shè)計非常重要,是一種快速有效的天線設(shè)計工具,目前在天線技術(shù)中使用越來越多。典型的天線設(shè)計方法,首先是將天線模型化;然后將模型進(jìn)行仿真,在仿真中監(jiān)測天線射程、天線增益、天線阻抗等,并采用優(yōu)化的方法進(jìn)一步調(diào)整設(shè)計;最后對天線進(jìn)行加工并測量,直到滿足要求。
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