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一种可手戴RFID标签天线设计
发表时间:2014年5月13日 11:42 来源:中电网 责任编辑:编 辑:麒麟

3 仿真与测量结果

因为当将天线戴在手腕上时,天线的形状会发生较大的变化,所以天线设计时,除了要考虑天线处于平面结构时的特性外,还需要进一步考虑当天线被戴在手腕上时发生形变后的特性。在仿真研究中,用如图2所示的环形结构来模拟当天线戴在手腕上后的情况。天线在不同形状下的回波损耗如图3所示。

图2 发生形变后天线的模拟结构图

图3 回波损耗的仿真结果

由图3中的仿真结果可以看出,当天线发生形变时,会对其阻抗特性产生影响。但可以看到,本文所提出设计的天在,当天线被弯曲成大概呈手腕形状时,仍然可以保持较好的回波损耗特性。天线方向图的仿真结果如图4所示

图4 天线方向图仿真结果

为了验证设计天线的工作效果,在仿真的基础上,依照表1中所给出的尺寸制作出一个可形变的RFID天线。该天线采用了泡沫双面胶作为辐射贴片与地板之间的支撑,使得天线可以进行弯曲,进而可以戴在手腕上进行测量。图4为所制作的RFID天线照片。

图5 制作的RFID天线的照片

使用CSL461读卡器对制作的RFID标签天线进行了实验验证,设定读卡器的发射功率为30dBm,读卡器所连接天线增益为6dBi,测量得到当天线保持平面结构,最大的读取距离为2.5m。当天线变形为环形结构并且带在手腕上是,最大读取距离为1.5m。测量结果表明,本文所提出的天线结构可以有效地减小人体对于天线性能的影响,天线在戴在手腕上的情况下,仍然具有可以接受的读取距离,因此可以在手戴的RFID标签中得到应用。另外,由于本文所提出的RFID天线也具有金属地板的结构,因此也具有可以避免金属表面影响的优良特性。

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