物联网射频识别RFID技术与应用 分析

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8.极化 天线的极化是指在天线最大辐射方向上，电场矢量的方
向随时间变化的规律。极化分为线极化、圆极化和椭圆 极化。
天线向周围空间辐射电磁波。电磁波由电场和磁场构成。 人们规定：电场的方向就是天线极化方向。一般使用的 天线为单极化的。下图示出了两种基本的单极化的情况： 垂直极化是最常用的；水平极化也是要被用到的
方向性函E数为 j2Irl0sinejkr
f,sin
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4.方向图 （1） E面方向图（2） H面方向图（3）立体方向图
电基本振子的方向图 E面：指通过天线最大辐射方向并平行于电场矢量的平面。 H面：指通过天线最大辐射方向并平行于磁场矢量的平面。
3.1
天线概述
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3.1.1 天线定义
凡是利用电磁波来传递信息和能量的，都依靠 天线来进行工作，天线是用来发射或接收无线电波的 装置和部件。
天线是无线通信系统的第一个器件和最后一个 器件。
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第3章 RFID天线技术
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3.1
天线概述
3.2
各类天线简要介绍
3.3
RFID中的天线技术
3.4
RFID天线的制造工艺
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方向图象一个“汽车轮胎”
水平面 H面
垂直面 E面
水平面波束宽度 = 360º 垂直面波束宽度= 78º
2021/2/11
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立体图
将“轮胎”压扁，信号就越集中，实际使用的天线就是采用一个或者多 个辐射单元来实现的。
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5.方向性系数 在离开天线某一距离处，天线在最大辐射方向上产生的功率
密度，与天线辐射出去的能量被均匀分到空间各个方向（即理想无 方向性天线）时的功率密度之比，称为天线的方向性系数。
电基本振子的方向性系数为1.5。
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1.对称振子天线的辐射场 对称振子天线的辐射电场为
E j6r Im 0 co kcls so i n s co k ls e jk（r3.8）
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7.有效长度 很多天线上的电流分布是不均匀的。天线有效长
度的定义是，在保持实际天线最大辐射方向上场强不变 的前提下，假设天线上的电流为均匀分布，电流的大小 等于输入端的电流，此假想天线的长度为有效长度。
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2.输入阻抗
天线的输入阻抗定义为天线输入端电压与电流的
比值，即：
Zin
Uin Iin
RinjXin
（3.2）
天线的输入端是指天线与馈线的连接处。
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3.方向性函数 天线的方向性函数是指以天线为中心，天线辐射
场与空间方向的关系。 例如，电基本振子的电场为
2021/2/11
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（4）主瓣宽度：分为半功率 波瓣宽度和零功率波瓣宽度， 电基本振子半功率波瓣宽度 为900 （5）旁瓣电平：旁瓣电场最 大值与主瓣最大值之比。 （6）前后比：天线最大辐射 方向（前向）电平与其相反 方向（后向）电平之比。
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图3.1 无线通信中的天线
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3.1.2 天线分类
天线按照结构分类如下。 （1）线状天线 （2）面状天线 （3）缝隙天线 （4）微带天线
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6.增益 增益定义为当天线与理想无方向性天线的输入功率相同时，
两种天线在最大辐射方向上辐射功率密度之比。增益同时考虑了天 线的方向性系数和效率。
dBi和dBd是功率增益的单位，两者都是相对值。 dBi的参考基准为全方向性天线；dBd的参考基准为偶极子。一般认 为dBi和dBd表示同一个增益，用dBi表示的值比dBd用表示的值要大 2.15，（即 dBi=dBd+2.15）。 •G(dBi)=10lgGi •G(dBd)=10lgGd •GSM900天线增益可以为13dBd（15dBi），GSM1800天线增益可以为 15dBd（17dBi）。
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9.频带宽度
天线的所有电参数都与频率有关。将天线的电参数保 持在规定技术指标要求之内的频率范围，称为天线的工作频 带宽度，简称为天线的带宽。
2021/2/11
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3.2
各类天线简要介绍
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3.2.1 对称振子天线
对称振子天线是一种应用广泛的基本线形天线，由两个 臂长为l,半径为a的直导线构成，两个内端点为馈电点。它既可 以单独使用，又可以作为天线阵的单元。
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3.1.3 天线的电参数
1.天线的效率
天线在工作时，并不能将输入天线的能量全部辐
射出去。天线的效率定义为天线的辐射功率 P 与输入
功率 的比值P，in 即：
A
P Pin
（3.1）
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