设计RFID天线有哪些步骤
设计RFID天线时,首先选定应用的种类,确定电子标签天线的需求参数;然后根据电子标签天线的参数,确定天线采用的材料,并确定电子标签天线的结构和ASIC封装后的阻抗;最后采用优化的方式,使ASIC封装后的阻抗与天线匹配,并综合仿真天线的其他参数,让天线满足技术指标,并用网络分析仪检测各项指标。
RFID电子标签天线的性能,很大程度上依赖于芯片的复数阻抗,复数阻抗是随频率变换的,因此天线尺寸和工作频率限制了最大可达到的增益和带宽。为获得最佳的标签性能,需要在设计时作折衷,以满足设计要求。在天线的设计步骤中,电子标签的读取范围必须严密监控,在标签构成发生变更或不同材料不同频率的天线进行性能优化时,通常采用可调天线设计,以满足设计允许的偏差。
很多天线因为使用环境复杂,使得RFID天线的解析方法也很复杂,天线通常采用电磁模型和仿真工具来分析。天线的设计与计算广泛采用仿真软件。现在国际上比较流行的电磁三维仿真软件有Ansoft公司的HFSS(High Frequency Structure Simulator)和CST公司的MWS(Microwave Studio)。这些软件可以求解任意三维射频和微波器件的电磁场分布,并可以直接得到辐射场和天线方向图,仿真结果与实测结果具备很好的一致性,是高效、可靠的天线设计方法。仿真工具对天线的设计非常重要,是一种快速有效的天线设计工具,目前在天线技术中使用越来越多。典型的天线设计方法,首先是将天线模型化;然后将模型进行仿真,在仿真中监测天线射程、天线增益、天线阻抗等,并采用优化的方法进一步调整设计;最后对天线进行加工并测量,直到满足要求。
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