摘要：近年来，射频辨认(RFID)技能取得了广泛的商业运用，特别是我国政府于2009年开端出台有关方针，提出要全力开展物联网技能与工业，而物联网的核心技能之一即为RFID。在RFID体系中，天线作为能量的转化器，在发送和接纳信息的过程中完成了电磁能量的彼此转化。因而，天线的功能好坏直接影响总体系的功能。

  本文规划的天线X射频芯片，作业频率为13.56MHz，射频芯片通过匹配电路驱动天线作业。该天线尺度只要一般RFID阅读器天线%。通过安捷伦(Agilent)公司的ADS软件对天线及匹配电路进行仿真优化，天线dB，完成了很好的匹配。实测标明，该天线mm。

  一、天线MHz的作业频率坐落高频频段，其作业原理归于磁场耦合方法，通讯间隔较近(远小于其作业波长)。天线依据详细运用环境一般规划成矩形、圆形等。

  关于矩形天线，其要害几许参数有如下6个：天线线圈外围长度A;外围宽度B;导体宽度W;导体厚度t;线圈间隔S与线所示。这些参数对天线首要电参数电感值L有如下影响：添加天线的尺度(长×宽)，则电感增大;添加导体宽度W，则电感减小;添加线圈圈数N，则电感增大。常用天线H，不然阻抗匹配较难完成。归纳以上要素以及电路加工工艺技能要求，本文规划的矩形天线mm，N=6，导体厚度t依据常用加工工艺取为0.035 mm。

  天线基板选用的是柔性线路板(FPC)，厚度为一般PCB硬板的十几分之一，分量也比硬板轻许多。天线的外围尺度只要一般阅读器天线，乃至更小，为阅读器节省了空间。因为FPC板材可自在曲折、折叠、卷绕，而细微的曲折根本不可能影响天线的功能，所以也为天线在阅读器中的空间布局供给了很大的便当。图2为加工制造的天线实物图。

  天线所示的RLC电路。其间Rcoil为天线的等效电阻，L为天线电感，Ccoil为运用接地屏蔽层时，天线线圈与地之间的电容，而关于本文规划的天线，因为柔性电路板厚度很小，运用接地屏蔽将会导致天线自谐振频率很低，乃至小于天线MHz，导致很难进行阻抗匹配，所以本文天线未运用接地层，此刻Ccoil为天线上基层导带交叠引起的等效电容。

  阅读器与天线之间可选用直接匹配电路衔接，也可选用50同轴电缆衔接，前者适用于射频模块与天线间间隔较小的体系，后者适用于射频模块与天线间间隔较远的体系。实践运用中，天线一般置于阅读器内部，与射频模块之间的间隔一般较小，所以直接匹配电路的衔接方法取得了广泛的运用，本文规划的天线与阅读器之间即选用直接匹配电路相连。

  式中的品质因数Q，依据ISO14443对数据调制方法的规则，可核算得到Q40.68，实践运用中一般取10～40，天线电感L与电阻Rcoil可通过相关经历公式核算求得，或许通过电磁场全波仿真软件取得，如ADS momentum或Q3D，亦可运用阻抗剖析仪或许矢量网络剖析仪丈量得到。

  三、结果与剖析运用ADS的原理图与momentum地图对天线及匹配电路进行联合仿真优化

  通过优化调整，确认匹配电路各元件的详细参数如表1所示。表中的元件值除Cp需用两个电容并联完成外，其他元件均为具有标称值的单个元件。

  按表1中元件参数进行阻抗匹配后，仿线可以精确的看出，通过阻抗匹配后的天线，在作业频率处，输入阻抗的实部为48，虚部挨近为0，满意射频芯片模块的端口阻抗要求;由图7可以精确的看出，作业频段内，S11低于-30dB，反射很小，阐明天线完成了杰出的匹配。

  本文规划的RFID阅读器天线，根据FPC软板印制，天线尺度只要一般阅读器天线%，为阅读器节省了空间，减轻了分量，也为天线在阅读器中的空间布局供给了很大的便当。

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