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1 引 言
射頻識(shí)別(Radio Frequency Identification，RFID)技術(shù)是近年來(lái)興起的一種自動(dòng)識(shí)別技術(shù)。射頻識(shí)別系統(tǒng)主要由讀碼系統(tǒng)和標(biāo)簽系統(tǒng)組成，通過(guò)無(wú)線射頻信號(hào)傳遞信息，天線性能的好壞直接影響到整個(gè)系統(tǒng)的讀寫距離和識(shí)別率。RFID標(biāo)簽芯片阻抗一般具有電阻較小而容抗較大的特點(diǎn)，且每個(gè)芯片都有其特定阻抗，因此必須針對(duì)特定芯片設(shè)計(jì)與之匹配的標(biāo)簽天線。
目前，RFID沒(méi)有全球統(tǒng)一的頻率劃分規(guī)范，在UHF頻段，主要有歐洲的866～869 MHz及美國(guó)的902～928 MHz。中國(guó)剛剛公布的頻率標(biāo)準(zhǔn)為840～845 MHz和920～925 MHz兩個(gè)頻段。2005年9月，Cho，C等提出一種雙支彎折偶極子加雙T形饋電網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)簽天線結(jié)構(gòu)，帶寬達(dá)到65 MHz(S11<-10 dB)，實(shí)現(xiàn)了在867 MHz及915 MHz雙頻諧振，但是此天線結(jié)構(gòu)復(fù)雜、阻抗匹配調(diào)整不便。H.Choo等提出另一種實(shí)現(xiàn)寬頻的較簡(jiǎn)單的天線結(jié)構(gòu)，即電磁耦合饋電結(jié)構(gòu)，但是天線結(jié)構(gòu)仍然較復(fù)雜，參數(shù)較多，阻抗調(diào)整不易。Li Yang等的文章中提出一種增益很高的雙輻射邊天線，但是全向性不好，標(biāo)簽使用范圍受限制。
本文同樣采用電磁耦合饋電結(jié)構(gòu)，針對(duì)Philips公司的SL3S3001 FTT芯片設(shè)計(jì)了一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，阻抗匹配方便，在867 MHz和915 MHz均出現(xiàn)頻率諧振點(diǎn)，具有較強(qiáng)的實(shí)用價(jià)值的標(biāo)簽天線。設(shè)計(jì)時(shí)采用Zeland公司的IE3D軟件進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)，介質(zhì)板采用工業(yè)上最常用、價(jià)格又低廉的FR4敷銅板，其厚度為1.6 mm，敷銅厚0.03 mm，介電常數(shù)4.7。
2 標(biāo)簽天線設(shè)計(jì)
標(biāo)簽芯片的阻抗一般呈現(xiàn)大的容性電抗和小的電阻，這樣高Q值的芯片阻抗，使得匹配天線的設(shè)計(jì)變得很困難，并且限制了天線的阻抗帶寬。但是由于成本和制造的要求，標(biāo)簽天線必須直接與芯片匹配。
以前常用的各種變形偶極子標(biāo)簽天線為了實(shí)現(xiàn)同芯片的阻抗匹配，其諧振頻率與匹配的頻率之間存在差異，致使阻抗帶寬呈窄帶特性。文獻(xiàn)[3]中提出的電磁耦合饋電結(jié)構(gòu)模型較好地解決了這個(gè)問(wèn)題。此結(jié)構(gòu)由一個(gè)獨(dú)立的輻射主體和一個(gè)與之耦合的環(huán)形線圈組成，由文獻(xiàn)[3]中的等效電路可知，在諧振頻率處，天線的輸入阻抗Z0各分量為：
