提出了一种小型双频微带天线设计,用于手持式RFID阅读器。采用矩形贴片和E形贴片结构,利用空腔模型理论中短路加载和耦合谐振技术,实现了微带天线的小型化和双频性能。尺寸大小为30 mm×30 mm。工作频带则覆盖RFID技术常用微波段2.45 GHz(2.4~2.484 GHz)和5.8 GHz(5.725~5.825 GHz)频段。使用HFSS软件进行了仿真优化,并对天线实物进行测试,与仿真结果吻合。最后得到的低频带宽在2.40~2.47 GHz,高频带宽在5.67~6.25 GHz,最大增益分别为2.6 dBi和4.4 dBi。印刷在介电常数为4．4，厚度为1．6mm的FＲ4介质板上。馈电方式为底部50Ω同轴馈电。天线的几何结构如图1所示，上层为贴片，本文由公司网站滚圆机网站采集转载中国知网资源整理!www.gunyuanji.name下层为矩形接地板。贴片分为两部分微带天线的设计-数控滚圆机电动液压滚圆机滚弧机张家港数控滚圆机滚弧机，上部为矩形的主贴片，谐振低频的2．45GHz频段，与同轴馈线SMA头相连，并且顶边由过孔结构和接地板相连;下部为寄生的E形贴片，通过与主贴片的耦合谐振，工作在高频的5．8GHz频段，并且中间部分同样有过孔和接地板相连。过孔的半径Ｒ1和孔间距Ｒ2越小越好［10］，但受PCB制板工艺的约束，这里取的过孔尺寸和天线最终尺寸见表1。图1天线结构表1天线的几何尺寸mm设计原理与仿真优化2．1结构尺寸设计首先由空腔模型理论，上部矩形贴片顶边通过加载过孔结构，并使天线仍工作在TM10模式，则矩形贴片内部场可看作顶边为电场波节，底边为电场波腹的1/4波导波长的场分布，其长度L0可由下式近似计算。L0=c4·frε槡r(1)式中c为光速，fr为谐振频率，εr为介质相对介电常数。取谐振频率为2．45GHz，使上部贴片工作在低频段，可估算出L0约为14．59mm。利用寄生贴片加载，可以谐振出高频频段。图2为高频段贴片结构的演变模型，3种模型均是在下方缝隙L1=1mm处加载的寄生贴片，模型1为矩形贴片，模型2为开缝成E形，不加载短路过孔，模型3则加载短路过孔。图2高频段贴片结构演变模型先对模型1进行仿真分析，取初值L2=9mm，W1=W0，L0=14．5mm，而W0分别取25mm，27mm，29mm，31mm，33mm，利用HFSS进行初步仿真。结果如图3所示，可知低频谐振点基本不变，但取值L寄生贴片的宽度W1= W0，因此W1的影响同W0。( a) L0对低频谐振频率的影响图 6 天线面电流分布3 实测与结论天线实物如图 7 所示，上部过孔结构一共有 26个，下部有 5 个。使用安捷伦 N5230A 型矢量网络分析仪进行反射系数测试，实测和仿真 S11曲线基本吻合，如图 8 所示。实测表明该天线回波损耗小于－10 dB 时的带宽在低频段为 2．40 ～ 2．47 GHz，中心频率为 2．435 GHz，相对带宽约为 3%; 高频段为5．67～ 6．25 GHz，中心频率为 5． 96 GHz，相对带宽为 9．7%。频段较好地覆盖了 ＲFID 系统常用的2．45 GHz频段和 5．8 GHz 频段微带天线的设计-数控滚圆机电动液压滚圆机滚弧机张家港数控滚圆机滚弧机本文由公司网站滚圆机网站采集转载中国知网资源整理!www.gunyuanji.name