天线品质因数 - 远距离RFID读写天线的研究

　　2．2．3 天线品质因数Q

　　对于电感耦合式射频识别系统的天线．在其尺寸不变的情况下，Q值越大意味着天线线圈中的电流强度越大，输出功率越强，读写距离就越远。品质因数Q的计算公式为：

 

　　式中，f0是工作频率(13．56 MHz)，L是天线的等效电感，R是天线的等效并联电阻。通过p很容易计算出天线带宽B：

 

　　由式(2)可看出，天线的传输带宽B与品质因数Q成反比。因此，过高的品质因数将导致带宽缩小，降低读写器的调制边带信号幅度，导致读写器无法与标签通信。天线Q值与3 dB带宽的关系曲线如图3所示。由图3可看出：环形天线与50 Ω的负载相连时，其Q值最好不超过30。为了优化天线的性能。读写器匹配电路的驻波比应小于1：1．2。

 

　　天线设计完成后，使用矢量网络分析仪测量天线品质因数及带宽。若带宽不符合要求，可加并联电阻调整。

　　设天线的谐振电阻为Rpor，理想品质因数为Qreqtuired，则：

 

　　假设利用频谱分析仪实测的天线品质因数为Qreqtuired，则相应天线的阻抗为：

 

　　最终天线需要并联电阻R：

 

　　该设计按以上步骤设计天线品质因数，其Qrequired=30。