RFID线圈加上匹配电路后如何获得传递功率？

1.单端单频的快速匹配50欧姆

进入电路环境：

运行宏mini match：

输入50欧姆和匹配频率，点击place LC elements in schematic生成电路：

下面我们查看匹配电路的效果，添加S参数任务：

再添加参数扫描任务，将S参数任务拖拽进参数扫描任务：

参数扫描设置：

扫描结束后查看结果，可见匹配电路是运行宏的时刻针对当时的参数进行的匹配，也就是初始Z=30。当Z减少很多时，匹配电路效果变差很多。

** 2. 单端单频的阻抗匹配+IC阻抗**

以上是匹配到50欧姆，我们也可以用实际的端口阻抗，比如测量或其他仿真的S1P格式。下面我们克隆一份三维模块，继续演示：

同理，还是用宏来生成匹配50欧姆电路：

我们进入S参数任务修改端口阻抗：

我们将端口4的阻抗设置成导入文件，这个就可以是具体IC的负载阻抗。我们这里用的S1P文件阻抗约25欧姆。端口3是匹配端口。

开始扫描参数：

查看端口阻抗：

这里匹配电路的生成还是基于Z=30初始值和50欧姆的，所以改动端口3和4匹配稍差一些，但也算能工作：

有了匹配电路和负载阻抗，我们就可以用上期的方法，AC任务提取耦合系数，这个就跳过了。下面我们看看传输功率，需要AC任务：

这里我们激励端口1和3，然后看端口2和4负载接收的功率：

同样扫描距离参数：

得到电压电流结果：

添加AC中的后处理任务：

端口1输入功率（mW）：

端口3输入功率（mW）：

端口2输出功率（mW）：

端口4输出功率（mW）：

注意这些功率用的电流是共轭形式。重新扫描参数，计算这些功率曲线：

这里观察这些功率的峰值变化趋势也很有用。为了简单直接，我们用后处理提取13.56MHz一个频点的功率查看。其实这里能预测到，这样的多曲线结果在一个频点的值不一定是线性的。

查看两个输入功率，虽然两个情况的匹配都是Z=30最好，输入功率最高，但是注意我们的匹配电路没变，还是适合50欧姆负载的，所以用不同端口4负载时，P3输入功率曲线可以不同，峰值位置不一定和端口1的峰值位置相同。我们只是比较幸运得到了线性结果，并且两个负载情况的曲线趋势类似而已。所以，实际操作需要考虑具体负载，重新设计匹配电路。

我们再看输出功率，峰值不在Z=30的匹配位置了。Z<15时，功率下降就是因为匹配的性能变差（我们匹配在Z=30）；Z>15时，功率下降是因为距离越来越远。同样道理适用于端口**4**的曲线；只是用不同端口4负载时，P4的输出功率曲线可以不同于下面截图，峰值位置不一定和P2的峰值位置相同。所以再次强调，实际操作需要考虑具体负载，重新设计匹配电路。

若RFID读取的最小功率要求0.3mW，加个标尺我们就能获得RFID读取的距离范围了：

小结：

1、阻抗匹配要看S参数，所以用电路中的S参数任务。单端口窄频的匹配较容易，两个元件就好，但是性能不够优化。本案例也可使用优化器优化匹配电路，使其在大范围变化的Z和负载时也能保持匹配性能。更好的优化就是多端口同时优化，这个我们就不细说了。

2、功率传递要看电压电流，所以用电路中的AC激励任务。P=UI*。

3、S参数任务和AC激励任务中都可以修改端口的负载。