Design de antena RFID omnidirecional de polarização dupla para a indústria de logística

0 Prefácio

Atualmente, com a ampla aplicação da identificação por radiofrequência (RFID) em identificação, serviços bancários, cartões de trânsito, etc., ela atrai cada vez mais a atenção de vários campos da sociedade. Além disso, como o país menciona a construção da "Internet das Coisas" ao status de indústria estratégica, a aplicação de RFID em logística e armazenagem tem recebido cada vez mais atenção de várias empresas de logística. O processo de aplicação de RFID em logística e armazenagem inclui rastreamento de carga no processo logístico, coleta automática de informações, aplicAtivos de gerenciamento de depósito, aplicativos portuários, encomendas postais, entrega expressa, etc. Por exemplo, muitas pesquisas foram feitas sobre antenas RFID usadas em campos como identificação na literatura. Na Indústria de logística, a aplicação de RFID é diferente da aplicação de RFID na identificação. Ele precisa ser capaz de transmitir e receber sinais em uma longa distância e em diferentes direções, o que requer que as antenas usadas na indústria de logística tenham tropismo abrangente. Ao mesmo tempo, como o sistema principal de transmissão e recepção do sistema de identificação logística não pode ser muito grande, sua direção de polarização da antena pode não ser capaz de ser polarizada circularmente. Isso requer que a Antena RFID seja transformada em uma antena de polarização dupla para que ela possa Qualquer direção permite que o sistema de recepção principal receba o sinal da placa de Etiqueta RFID.

1 Projeto de antena circular com pontos de alimentação duplos

Atualmente, a pesquisa sobre antenas circulares tende principalmente a ser miniaturizada, e a pesquisa sobre polarização dupla basicamente não está envolvida. A antena do patch circular com pontos de alimentação duplos é para tornar o patch circular duplamente polarizado.

1.1 Dimensões da antena de patch fixo de ponto de alimentação dupla

A antena do patch circular com pontos de alimentação dupla é dividida em duas partes: a parte de alimentação e a parte do patch circular. A parte do alimentador é um alimentador que sai de um alimentador e, em seguida, ramificado no alimentador para formar duas linhas de alimentação, que são alimentadas respectivamente aos dois diâmetros perpendiculares de intersecção da antena de patch circular, e os comprimentos de linha das duas linhas de alimentação de ramificação diferem por λ/4. Para fazer o valor de correspondência de impedância da antena 50 Ω, um ramo de correspondência de ajuste é definido na porta de alimentação, conforme mostrado na Figura 1. Ao ajustar os comprimentos de L2 e L1, a impedância da antena pode ser ajustada para 50 Ω. Esta forma de circuito de correspondência é fácil de fabricar e de baixo custo.

1.2 Resultados da simulação da antena circular patch com pontos de alimentação duplos

Os resultados da simulação da antena circular patch com pontos de alimentação duplos são mostrados na Figura 3 e Figura 4. A Figura 3 mostra sua razão de onda estacionária, e a Figura 4 é o padrão de radiação de seu plano E. Pode-se ver que a razão de onda estacionária é menor que 2 na faixa de 2,8-2,92 GHz. Pode-se ver na Figura 3 e Figura 4 que o propósito inicial do projeto foi alcançado.

2 Projeto de antena L invertida de deformação de banda larga

2.1 Dimensões da antena L invertida deformável de banda larga

A antena L invertida é composta de um elemento horizontal e um elemento vertical, e tem desempenho de polarização horizontal e vertical, e sua soma de comprimento é de aproximadamente λ/4, então tem características de baixo perfil. Mas sua banda de frequência é relativamente estreita, tipicamente apenas um por cento da frequência central. A largura de banda da antena L invertida deformada projetada neste artigo será bastante ampliada. O diagrama estrutural da antena L invertida é mostrado na Figura 5.

A placa dielétrica usada é a placa FR4, a constante dielétrica ε=4,4, a espessura da placa dielétrica é de 1,5 mm e a largura da linha W=1 mm.

2.2 Resultados da simulação da antena L invertida deformada

Os resultados da simulação da antena L invertida deformada são mostrados na Figura 6 e Figura 7. A Figura 6 mostra sua razão de onda estacionária, e a Figura 7 mostra seu diagrama de direção do plano E. Pode ser visto na Figura 6 que a razão de onda estacionária de 2,37-3,29 GHz é menor que 2, e a largura de banda é 32,3%, o que é muito maior do que a largura de banda das antenas L invertidas comuns. Pode ser visto que os requisitos de projeto foram atendidos.

3 Conclusão

Este artigo projeta e simula duas antenas omnidirecionais de polarização dupla com uma frequência central de 2,85 GHz. Os resultados da simulação das duas antenas atendem aos requisitos de projeto. Entre elas, a antena circular de ponto de alimentação dupla é adequada para a coleta e rastreamento de informações de carga.f pacotes irregulares. A placa dielétrica usada neste projeto é um material dielétrico macio com espessura de 0,2 mm. A largura de banda da antena L invertida deformada atinge 32,3%, o que pode ser usado para rastreamento de informações de carga quando a banda larga é necessária.