偶极子RFID标签天线研究
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偶极子天线具有结构简单、效率高的优点， 被 广泛应用于ＲＦＩＤ标签天线的设计。本文在半波偶极 子天线基础上， 提出了具有尺寸缩减特性的弯折偶 极子标签天线结构， 并分析了其弯折次数对标签天 线谐振频率和输入阻抗的影响。
１ 半波偶极子标签天线特性的研究
９１５ ＭＨｚ半波偶极子微带天线如图１所示： 天线 两臂长度２Ｌ＝１３３ ｍｍ， 馈线长度ｈ＝１０ ｍｍ。
［ Ａｂｓｔｒ ａｃｔ］ Ｔｈｅ ｄｉｐｏｌｅ ａｎｔｅｎｎａ ｉｓ ｔｈｅ ｍｏｓｔ ｐｏｐｕｌａｒ ｔｙｐｅ ａｐｐｌｉｅｄ ａｓ ＲＦＩＤ ｔａｇ ａｎｔｅｎｎａｓ． Ｈａｌｆ － ｗａｖｅ ｄｉｐｏｌｅ ａｎｔｅｎｎａ， ａｎｄ ｍｅａｎｄｅｒ－ ｌｉｎｅ ｄｉｐｏｌｅ ａｎｔｅｎｎａ ａｒｅ ａｎａｌｙｚｅｄ， ａｎｄ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅｓ ｏｆ ｐｈｙｓｉｃａｌ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓｄ ｏｆ ｍｅａｎｄｅｒ－ ｌｉｎｅ ｄｉｐｏｌｅ ａｎｔｅｎｎａｓ ｏｎ ｔｈｅｉｒ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｓ ａｒｅ ｃｏｍｐａｒｅｄ． Ｉｔ ｉｓ ｄｅｍｏｎｓｔｒａｔｅｄ ｔｈａｔ， ｔｏ ｔｈｅ ｈａｌｆ－ ｗａｖｅ ｄｉｐｏｌｅ ａｎｔｅｎｎａ， ｍｅａｎｄｅｒ － ｌｉｎｅ ｄｉｐｏｌｅ ａｎｔｅｎｎａ ｈａｓ ｔｈｅ ｂｅｔｔｅｒ ｆｅａｔｕｒｅ ｏｆ ｍｉｎｉａｔｕｒｉｚａｔｉｏｎ ｗｈｉｌｅ ｍａｉｎｔａｉｎｉｎｇ ｔｈｅ ｒｅｑｕｉｒｅｄ ｒａｄｉａｔｉｏｎ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ． ［ Ｋｅｙ ｗｏｒ ｄｓ］ ｈａｌｆ－ ｗａｖｅ ｍｅａｎｄｅｒ－ ｌｉｎｅ ｄｉｐｏｌｅ ａｎｔｅｎｎａ ＲＦＩＤ
图４ 弯折偶极子天线结构图 用矩量法仿真， 研究当弯折偶极子的两臂长度
２Ｌ和馈线长度ｈ保持不变时， 弯折偶极子天线的反 射系数及方向图随弯折次数ｎ的变化关系。得到如 图５所示的弯折偶极子反射系数图， 和图６所示的弯 折线偶极子方向图。
图５ 弯折偶极子天线Ｓ１１图
表１列出了不同弯折次数天线的总长度、谐振 频率、谐振点阻抗、参数及增益。
０ １３３
９１５ ５７．７－ ｊ０．７７ － ２２．８７ ２．பைடு நூலகம்７
１ １７３
８１１ ４５．１５＋ｊ０．６３ － ２５．７８ １．９９
２ ２１３
７３７ ３８．１７＋ｊ２．６３ － １７．２４ １．８６
３ ２５３
６７３ ３３．１４＋ｊ２．７７ － １３．７５ １．７２
４ ２９３
６１５ ２９．５７＋ｊ４．５７ － １１．６１ １．５５
第 ６ 卷 第 １４ 期 ２００６ 年 ７ 月 １４期１６７１ － １８１５ （ ２００６） １４ － ２１２９ － ０３
科学技术与工程
赖Ｓ晓ｃｉｅ铮ｎｃ， ｅ等Ｔ：ｅ偶ｃｈ极ｎｏｌ子ｏｇＲｙＦａＩｎＤｄ标Ｅ签ｎｇ天ｉｎｅ线ｅｒ研ｉｎｇ究
Ｖｏｌ． ６ Ｎｏ． １４ Ｊｕｌ． ２００６ ｃ ２００６ Ｓｃｉ． Ｔｅｃｈ． Ｅｎｇｎｇ．
１９８０ ９ 邱宣怀， 郭可谦， 等． 机械设计． 北京： 高等教育出版社， １９８９
Ｍａｃｈｉｎｅ Ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ Ｉｎｎｅｒ Ｄｉａｍｅｔｅｒ Ｍｅａｓｕｒ ｅ Ｉｎｓｔｒ ｕｍｅｎｔ Ｂａｓｅｄ ｏｎ Ｒｉｆｌｅｄ Ｓｔｒ ｕｃｔｕｒ ｅ ａｎｄ Ｓｍａｌｌ Ｃａｌｉｂｅｒ Ｓｔｅｅｌ Ｔｕｂｅ
ＺＨＡＮＧ Ｑｉｎｇｆｅｎｇ， ＴＡＮＧ Ｌｉｗｅｉ， ＺＨＥＮＧ Ｈａｉｑｉ， ＦＡＮ Ｚｈａｏｊｕｎ
（ Ｃｅｎｔｅｒ ｏｆ Ｗｅａｐｏｎ Ｔｅｓｔｉｎｇ， Ｏｒｄｎａｎｃｅ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｃｏｌｌｅｇｅ， Ｓｈｉｊｉａｚｈｕａｎｇ ０５０００３）
［ Ａｂｓｔｒ ａｃｔ］ Ｔｈｅ ｄｅｓｉｇｎ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ ｏｆ ｍｅａｓｕｒｅ ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ ｂａｓｅ ｏｎ ｒｉｆｌｅｄ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ａｎｄ ｓｍａｌｌ ｃａｌｉｂｅｒ ｓｔｅｅｌ ｔｕｂｅ ａｒｅ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ． Ｔｈｉｓ ｄｅｓｉｇｎ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ ｏｖｅｒｃｏｍｅｓ ｔｈｅ ｍｅａｓｕｒｉｎｇ ｄｉｆｆｉｃｕｌｔｙ ｏｆ ｒｉｆｌｅｄ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ａｎｄ ｓｍａｌｌ ｉｎｎｅｒ ｄｉａｍｅｔｅｒ． Ｍｏｒｅｏｖｅｒ ｅｎｓｕｒｉｎｇ ｖｅｒａｃｉｔｙ ａｎｄ ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｍｅａｓｕｒｉｎｇ， ｔｈｉｓ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｓｈｏｗｓ ｎｉｃｅｒ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ， ｉｎ ａ ｓｅｎｓｅ ｔｈｉｓ ｓｐｅｃｉａｌ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｏｆｆｅｒ ｐｏｔｅｎｔ ｓｅｃｕｒｅ． ［ Ｋｅｙ ｗｏｒ ｄｓ］ ｒｉｆｌｅ ｍｅａｓｕｒｅ ｉｎｎｅｒ ｄｉａｍｅｔｅｒ
３ 张志振， 罗永志， 箫保成， 岑裕洲． 射频辨识技术之标签天线设计． ２００４海峡两岸三地无线电科技研讨会论文集， Ｃ１： ２６—３１
４ 张纲， 马庆容， 沈磊， 俞军． 射频识别技术的现状和发展研究． 半 导体技术， ２００４； ２９（ ４） ： ６—９
１４期
赖晓铮， 等： 偶极子ＲＦＩＤ标签天线研究
偶极子RFID标签天线研究
赖晓铮 赖声礼 张瑞娜
（ 华南理工大学电子与信息学院， 广州 ５１０６４０）
摘 要 偶极子天线是ＲＦＩＤ标签天线中应用最广泛的一类天线结构， 对半波偶极子及弯折偶极子ＲＦＩＤ标签天线进行了分析和 仿真， 并比较了弯折偶极子天线的形状参数对其性能的影响。仿真结果表明， 在保持天线效率的前提下， 与半波偶极子相比， 弯 折偶极子天线具有更好的尺寸缩减特性。 关键词 半波 弯折 偶极子天线 ＲＦＩＤ 中图法分类号 ＴＮ８２１＋．４； 文献标识码 Ｂ
５ 国防科学技术工业委员会． ＧＪＢ． 火炮静态检测方法． １９９７
６ Ａｎａｌｏｇ Ｄｅｖｉｃｅ Ｉｎｃ． Ｈｉｇｈ Ｓｐｅｅｄ Ｄｅｓｉｇｎ． Ｓｅｍｉｎａｒ， １９８９ ７ 徐徽． 机械强度的可靠性设计． 北京： 机械工业出版社， １９８４ ８ Ｈａｕｇｅ Ｅ Ｂ． Ｐｒｏｂａｂｉｌｉｓｔｉｃ ｍｅｃｂａｎｉｃａｌ ｄｅｓｉｇｎ． Ｊｏｈｎ Ｗｉｌｅｙ ａｎｄ Ｓｏｎｓ，
抗； 并且与半波偶极子相比， 弯折偶极子天线的方 向图基本保持不变。如果要保持相同的谐振频率， 则 ｎ＝４ 的 弯 折 偶 极 子 天 线 的 两 臂 长 度 ２Ｌ约 为 ６０．４ ｍｍ。
３ 结论
与半波偶极子天线相比， 弯折偶极子天线结构 具有理想的尺寸缩减特性， 通过改变弯折次数， 可 以有效地调整天线谐振特性。运用弯折偶极子天 线， 可以有效地实现工作在９１５ ＭＨｚ谐振频率的小 型化ＲＦＩＤ标签天线。
第一作者简介： 赖晓铮， 男， 华南理工大学电路与系统专业博士生， 研 究方向： ＲＦＩＤ天线和射频电路。Ｅ－ ｍａｉｌ： ｔｏｍｓｏｋａ＠ｔｏｍ．ｃｏｍ。
图３ 半波偶极子天线的方向图
２１３０
科学技术与工程
６卷
２ 弯折偶极子标签天线特性的研究
本文提出一种尺寸缩减特性的弯折偶极子天 线： 图４给出了弯折次数ｎ分别为０， １， ２， ３， ４的几种 弯折线偶极子天线结构， ｎ＝０即是半波偶极子天线。 天线两臂的长度为２Ｌ＝１３３ ｍｍ， 馈线长度ｈ＝１０ ｍｍ。 在弯折偶极子天线臂上的各个线元长度及间隔相 等， 均为ｈ＝１０ ｍｍ。
射 频 识 别 （ ＲＦＩＤ） 技 术 是 利 用 电 磁 感 应 或 微 波 能量进行非接触的双向通信的自动识别技术。ＲＦＩＤ 标签依靠反射调制无线电波与阅读器通信， 标签天 线结构对其性能有至关重要的影响［１］。以往， 人们提 出 了 分 形 天 线 ［２］、环 天 线 ［３］ 等 天 线 结 构 来 实 现ＲＦＩＤ 标签天线的尺寸缩减。但上述天线的效率较低， 且 构造相对复杂。
２１３１
Ｒｅｓｅａｒ ｃｈ ｏｆ ｔｈｅ Ｄｉｐｏｌｅ ＲＦＩＤ Ｔａｇ Ａｎｔｅｎｎａ
ＬＡＩ Ｘｉａｏｚｈｅｎｇ， ＬＡＩ Ｓｈｅｎｇｌｉ， ＺＨＡＮＧ Ｒｕｉｎａ
（ Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ ａｎｄ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ， Ｓｏｕｔｈ Ｃｈｉｎａ Ｐｏｌｙｔｅｃｈｕｉｃａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ ５１０６４０）
参考文献
１ ［ 德国］ 芬·肯策勒， 著． 游 占 清 ， 译． 射 频 识 别（ＲＦＩＤ）技 术 ， 无 线 电 感应的应答器和非接触ＩＣ卡的原理与应用． 北京： 电子工 业 出 版 社， ２００１
２ Ｐｅｔｅｒ Ｊ． Ｆｒａｃｔａｌ ａｎｔｅｎｎａ ｄｅｓｉｇｎ ｆｏｒ ＲＦＩＤ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ． Ａｎｔｅｎｎａｓ ａｎｄ Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎ Ｌｅｔｔｅｒｓ， ２００２； １（ ３） ： ７４—７６
由图５、图６和表１的仿真结果 显示，在不改 变弯 折偶极子天线两臂长度下， 用增加弯折次数的方法 可有效地降低天线的谐振频率， 控制天线的输入阻
图６ 弯折次数ｎ＝４的弯折线偶极子天线的方向图
表１ 弯折偶极子天线参数列表
Ｎ 天线总长 谐振频 度／ｍｍ 率／ＭＨｚ
谐振点 谐振点Ｓ１１ 谐振点增 电阻／Ω 参数／ｄＢ 益／ｄＢｉ
图２中， 半波偶 极子天线在９１５ ＭＨｚ处天线的Ｓ１１为 － １６ ｄＢ， 最大增益为２．０７ ｄＢ。
图２ 半波偶极子天线的反射系数Ｓ１１图
图１ 半波偶极子标签天线 用矩量法对半波偶极子天线进行仿真， 得到如
图２所示的天线反射系数图和图３所示的方向图。在
２００６年１月２５日收到 广东省科技攻关项目（ ２００３Ｃ４０４０６） 及珠海市 科技攻关项目（ ＰＣ２００３２００１０） 资助
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
（ 上接第 ２１１２ 页）
３ 马宏， 李明亮， 等． 火炮内膛形廓在线光电检测技术． 半导体光 电， １９９６； （ ６） ： ２３—２５
４ 国防科工委司令部教育训练部． 火炮静态测量设备原理及其应 用． １９８７
１ 半波偶极子标签天线特性的研究
９１５ ＭＨｚ半波偶极子微带天线如图１所示： 天线 两臂长度２Ｌ＝１３３ ｍｍ， 馈线长度ｈ＝１０ ｍｍ。
［ Ａｂｓｔｒ ａｃｔ］ Ｔｈｅ ｄｉｐｏｌｅ ａｎｔｅｎｎａ ｉｓ ｔｈｅ ｍｏｓｔ ｐｏｐｕｌａｒ ｔｙｐｅ ａｐｐｌｉｅｄ ａｓ ＲＦＩＤ ｔａｇ ａｎｔｅｎｎａｓ． Ｈａｌｆ － ｗａｖｅ ｄｉｐｏｌｅ ａｎｔｅｎｎａ， ａｎｄ ｍｅａｎｄｅｒ－ ｌｉｎｅ ｄｉｐｏｌｅ ａｎｔｅｎｎａ ａｒｅ ａｎａｌｙｚｅｄ， ａｎｄ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅｓ ｏｆ ｐｈｙｓｉｃａｌ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓｄ ｏｆ ｍｅａｎｄｅｒ－ ｌｉｎｅ ｄｉｐｏｌｅ ａｎｔｅｎｎａｓ ｏｎ ｔｈｅｉｒ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｓ ａｒｅ ｃｏｍｐａｒｅｄ． Ｉｔ ｉｓ ｄｅｍｏｎｓｔｒａｔｅｄ ｔｈａｔ， ｔｏ ｔｈｅ ｈａｌｆ－ ｗａｖｅ ｄｉｐｏｌｅ ａｎｔｅｎｎａ， ｍｅａｎｄｅｒ － ｌｉｎｅ ｄｉｐｏｌｅ ａｎｔｅｎｎａ ｈａｓ ｔｈｅ ｂｅｔｔｅｒ ｆｅａｔｕｒｅ ｏｆ ｍｉｎｉａｔｕｒｉｚａｔｉｏｎ ｗｈｉｌｅ ｍａｉｎｔａｉｎｉｎｇ ｔｈｅ ｒｅｑｕｉｒｅｄ ｒａｄｉａｔｉｏｎ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ． ［ Ｋｅｙ ｗｏｒ ｄｓ］ ｈａｌｆ－ ｗａｖｅ ｍｅａｎｄｅｒ－ ｌｉｎｅ ｄｉｐｏｌｅ ａｎｔｅｎｎａ ＲＦＩＤ
图４ 弯折偶极子天线结构图 用矩量法仿真， 研究当弯折偶极子的两臂长度
２Ｌ和馈线长度ｈ保持不变时， 弯折偶极子天线的反 射系数及方向图随弯折次数ｎ的变化关系。得到如 图５所示的弯折偶极子反射系数图， 和图６所示的弯 折线偶极子方向图。
图５ 弯折偶极子天线Ｓ１１图
表１列出了不同弯折次数天线的总长度、谐振 频率、谐振点阻抗、参数及增益。
０ １３３
９１５ ５７．７－ ｊ０．７７ － ２２．８７ ２．பைடு நூலகம்７
１ １７３
８１１ ４５．１５＋ｊ０．６３ － ２５．７８ １．９９
２ ２１３
７３７ ３８．１７＋ｊ２．６３ － １７．２４ １．８６
３ ２５３
６７３ ３３．１４＋ｊ２．７７ － １３．７５ １．７２
４ ２９３
６１５ ２９．５７＋ｊ４．５７ － １１．６１ １．５５
第 ６ 卷 第 １４ 期 ２００６ 年 ７ 月 １４期１６７１ － １８１５ （ ２００６） １４ － ２１２９ － ０３
科学技术与工程
赖Ｓ晓ｃｉｅ铮ｎｃ， ｅ等Ｔ：ｅ偶ｃｈ极ｎｏｌ子ｏｇＲｙＦａＩｎＤｄ标Ｅ签ｎｇ天ｉｎｅ线ｅｒ研ｉｎｇ究
Ｖｏｌ． ６ Ｎｏ． １４ Ｊｕｌ． ２００６ ｃ ２００６ Ｓｃｉ． Ｔｅｃｈ． Ｅｎｇｎｇ．
１９８０ ９ 邱宣怀， 郭可谦， 等． 机械设计． 北京： 高等教育出版社， １９８９
Ｍａｃｈｉｎｅ Ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ Ｉｎｎｅｒ Ｄｉａｍｅｔｅｒ Ｍｅａｓｕｒ ｅ Ｉｎｓｔｒ ｕｍｅｎｔ Ｂａｓｅｄ ｏｎ Ｒｉｆｌｅｄ Ｓｔｒ ｕｃｔｕｒ ｅ ａｎｄ Ｓｍａｌｌ Ｃａｌｉｂｅｒ Ｓｔｅｅｌ Ｔｕｂｅ
ＺＨＡＮＧ Ｑｉｎｇｆｅｎｇ， ＴＡＮＧ Ｌｉｗｅｉ， ＺＨＥＮＧ Ｈａｉｑｉ， ＦＡＮ Ｚｈａｏｊｕｎ
（ Ｃｅｎｔｅｒ ｏｆ Ｗｅａｐｏｎ Ｔｅｓｔｉｎｇ， Ｏｒｄｎａｎｃｅ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｃｏｌｌｅｇｅ， Ｓｈｉｊｉａｚｈｕａｎｇ ０５０００３）
［ Ａｂｓｔｒ ａｃｔ］ Ｔｈｅ ｄｅｓｉｇｎ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ ｏｆ ｍｅａｓｕｒｅ ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ ｂａｓｅ ｏｎ ｒｉｆｌｅｄ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ａｎｄ ｓｍａｌｌ ｃａｌｉｂｅｒ ｓｔｅｅｌ ｔｕｂｅ ａｒｅ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ． Ｔｈｉｓ ｄｅｓｉｇｎ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ ｏｖｅｒｃｏｍｅｓ ｔｈｅ ｍｅａｓｕｒｉｎｇ ｄｉｆｆｉｃｕｌｔｙ ｏｆ ｒｉｆｌｅｄ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ａｎｄ ｓｍａｌｌ ｉｎｎｅｒ ｄｉａｍｅｔｅｒ． Ｍｏｒｅｏｖｅｒ ｅｎｓｕｒｉｎｇ ｖｅｒａｃｉｔｙ ａｎｄ ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｍｅａｓｕｒｉｎｇ， ｔｈｉｓ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｓｈｏｗｓ ｎｉｃｅｒ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ， ｉｎ ａ ｓｅｎｓｅ ｔｈｉｓ ｓｐｅｃｉａｌ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｏｆｆｅｒ ｐｏｔｅｎｔ ｓｅｃｕｒｅ． ［ Ｋｅｙ ｗｏｒ ｄｓ］ ｒｉｆｌｅ ｍｅａｓｕｒｅ ｉｎｎｅｒ ｄｉａｍｅｔｅｒ
３ 张志振， 罗永志， 箫保成， 岑裕洲． 射频辨识技术之标签天线设计． ２００４海峡两岸三地无线电科技研讨会论文集， Ｃ１： ２６—３１
４ 张纲， 马庆容， 沈磊， 俞军． 射频识别技术的现状和发展研究． 半 导体技术， ２００４； ２９（ ４） ： ６—９
１４期
赖晓铮， 等： 偶极子ＲＦＩＤ标签天线研究
偶极子RFID标签天线研究
赖晓铮 赖声礼 张瑞娜
（ 华南理工大学电子与信息学院， 广州 ５１０６４０）
摘 要 偶极子天线是ＲＦＩＤ标签天线中应用最广泛的一类天线结构， 对半波偶极子及弯折偶极子ＲＦＩＤ标签天线进行了分析和 仿真， 并比较了弯折偶极子天线的形状参数对其性能的影响。仿真结果表明， 在保持天线效率的前提下， 与半波偶极子相比， 弯 折偶极子天线具有更好的尺寸缩减特性。 关键词 半波 弯折 偶极子天线 ＲＦＩＤ 中图法分类号 ＴＮ８２１＋．４； 文献标识码 Ｂ
５ 国防科学技术工业委员会． ＧＪＢ． 火炮静态检测方法． １９９７
６ Ａｎａｌｏｇ Ｄｅｖｉｃｅ Ｉｎｃ． Ｈｉｇｈ Ｓｐｅｅｄ Ｄｅｓｉｇｎ． Ｓｅｍｉｎａｒ， １９８９ ７ 徐徽． 机械强度的可靠性设计． 北京： 机械工业出版社， １９８４ ８ Ｈａｕｇｅ Ｅ Ｂ． Ｐｒｏｂａｂｉｌｉｓｔｉｃ ｍｅｃｂａｎｉｃａｌ ｄｅｓｉｇｎ． Ｊｏｈｎ Ｗｉｌｅｙ ａｎｄ Ｓｏｎｓ，
抗； 并且与半波偶极子相比， 弯折偶极子天线的方 向图基本保持不变。如果要保持相同的谐振频率， 则 ｎ＝４ 的 弯 折 偶 极 子 天 线 的 两 臂 长 度 ２Ｌ约 为 ６０．４ ｍｍ。
３ 结论
与半波偶极子天线相比， 弯折偶极子天线结构 具有理想的尺寸缩减特性， 通过改变弯折次数， 可 以有效地调整天线谐振特性。运用弯折偶极子天 线， 可以有效地实现工作在９１５ ＭＨｚ谐振频率的小 型化ＲＦＩＤ标签天线。
第一作者简介： 赖晓铮， 男， 华南理工大学电路与系统专业博士生， 研 究方向： ＲＦＩＤ天线和射频电路。Ｅ－ ｍａｉｌ： ｔｏｍｓｏｋａ＠ｔｏｍ．ｃｏｍ。
图３ 半波偶极子天线的方向图
２１３０
科学技术与工程
６卷
２ 弯折偶极子标签天线特性的研究
本文提出一种尺寸缩减特性的弯折偶极子天 线： 图４给出了弯折次数ｎ分别为０， １， ２， ３， ４的几种 弯折线偶极子天线结构， ｎ＝０即是半波偶极子天线。 天线两臂的长度为２Ｌ＝１３３ ｍｍ， 馈线长度ｈ＝１０ ｍｍ。 在弯折偶极子天线臂上的各个线元长度及间隔相 等， 均为ｈ＝１０ ｍｍ。
射 频 识 别 （ ＲＦＩＤ） 技 术 是 利 用 电 磁 感 应 或 微 波 能量进行非接触的双向通信的自动识别技术。ＲＦＩＤ 标签依靠反射调制无线电波与阅读器通信， 标签天 线结构对其性能有至关重要的影响［１］。以往， 人们提 出 了 分 形 天 线 ［２］、环 天 线 ［３］ 等 天 线 结 构 来 实 现ＲＦＩＤ 标签天线的尺寸缩减。但上述天线的效率较低， 且 构造相对复杂。
２１３１
Ｒｅｓｅａｒ ｃｈ ｏｆ ｔｈｅ Ｄｉｐｏｌｅ ＲＦＩＤ Ｔａｇ Ａｎｔｅｎｎａ
ＬＡＩ Ｘｉａｏｚｈｅｎｇ， ＬＡＩ Ｓｈｅｎｇｌｉ， ＺＨＡＮＧ Ｒｕｉｎａ
（ Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ ａｎｄ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ， Ｓｏｕｔｈ Ｃｈｉｎａ Ｐｏｌｙｔｅｃｈｕｉｃａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ ５１０６４０）
参考文献
１ ［ 德国］ 芬·肯策勒， 著． 游 占 清 ， 译． 射 频 识 别（ＲＦＩＤ）技 术 ， 无 线 电 感应的应答器和非接触ＩＣ卡的原理与应用． 北京： 电子工 业 出 版 社， ２００１
２ Ｐｅｔｅｒ Ｊ． Ｆｒａｃｔａｌ ａｎｔｅｎｎａ ｄｅｓｉｇｎ ｆｏｒ ＲＦＩＤ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ． Ａｎｔｅｎｎａｓ ａｎｄ Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎ Ｌｅｔｔｅｒｓ， ２００２； １（ ３） ： ７４—７６
由图５、图６和表１的仿真结果 显示，在不改 变弯 折偶极子天线两臂长度下， 用增加弯折次数的方法 可有效地降低天线的谐振频率， 控制天线的输入阻
图６ 弯折次数ｎ＝４的弯折线偶极子天线的方向图
表１ 弯折偶极子天线参数列表
Ｎ 天线总长 谐振频 度／ｍｍ 率／ＭＨｚ
谐振点 谐振点Ｓ１１ 谐振点增 电阻／Ω 参数／ｄＢ 益／ｄＢｉ
图２中， 半波偶 极子天线在９１５ ＭＨｚ处天线的Ｓ１１为 － １６ ｄＢ， 最大增益为２．０７ ｄＢ。
图２ 半波偶极子天线的反射系数Ｓ１１图
图１ 半波偶极子标签天线 用矩量法对半波偶极子天线进行仿真， 得到如
图２所示的天线反射系数图和图３所示的方向图。在
２００６年１月２５日收到 广东省科技攻关项目（ ２００３Ｃ４０４０６） 及珠海市 科技攻关项目（ ＰＣ２００３２００１０） 资助
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３ 马宏， 李明亮， 等． 火炮内膛形廓在线光电检测技术． 半导体光 电， １９９６； （ ６） ： ２３—２５
４ 国防科工委司令部教育训练部． 火炮静态测量设备原理及其应 用． １９８７