物流业中的双极化全向RFID天线设计

摘要：为了使RFID在物流业中有更好的应用，分别采用双点馈电和结构变形的方法，设计并仿真了双馈电点圆形贴片天线和宽带双极化全向变形倒L天线。经HFSS仿真得出，在中心频率点为2．85 GHz时，双馈电点圆形贴片天线获得了双极化，变形倒L天线获得了32．3％(VSWR<2)的宽带。

引言
    在物流业中，RFID的应用不同于身份识别中RFID的应用，它需要能够在较长的距离内和各个不同的方向上实现信号发射与接收，这就要求应用在物流业中的天线具有全向性。同时由于物流识别系统的主发射接收系统不可能做得很大，其天线极化方向就不一定能够做成圆极化，这就要求把RFID的天线做成一个双极化天线，使其在任何方向都使主接收系统能够接收到RFID标签板的信号。

1 双馈电点圆形贴片天线设计
    目前圆形贴片天线的研究主要趋于小型化，双极化的研究基本没有涉及。双馈电点圆形贴片的天线就是为了使圆形贴片产生双极化。
1．1 双馈电点固贴片天线尺寸
    双馈电点圆形贴片的天线分为两个部分：馈电部分与圆形贴片部分。馈电部分是由一个馈电口引出馈线，然后在馈线上分支形成两根馈电线，分别馈于圆形贴片天线两条垂直相交的直径上，且两根分支馈线的线长相差λ／4。为了使天线阻抗匹配值为50 Ω，在馈口处设置了一根调匹配支节，如图1所示。通过调整L2与L1的长度，使天线的阻抗至50 Ω，这种形式的匹配电路加工制造简易，成本低廉。

    L2，L1的计算公式如下：
    令ZL=1／YL=RL+jXL，则支节处向负载看进去的输入阻抗为：
 

 双馈电点圆形贴片天线结构如图2所示。

 

    使用介质板的介电常数ε=3．3，介质板厚度为0．2 mm，天线半径为17 mm，天线工作中心频率f=2．85 GHz，其他尺寸如表1所示。