一种UHF频段高极化隔离度双极化RFID读写器天线设计

一种UHF频段高极化隔离度双极化RFID读写器天线设
计
1 引言
近年来，随着RFID（射频识别）技术快速发展，该技术已广泛应用于
生产、物流、交通、运输、医疗、防伪、跟踪和资产管理等应用领域。

当前，各国使用的频段各不相同，在北美和南美，无源RFID 频段为902MHz 到
928MHz。

许多工作者在缝隙耦合、高隔离度和双极化等方面做了很多研究工作，比如提出了一种使用缝隙耦合的微带天线，并得到了双极化和二端口间的高隔离度，不过它的工作频率是5.8GHz。

提到的天线，虽然结构简单，中心工作频率在911MHz，但它的阻抗带宽相对较窄。

也有在865MHz 到928MHz 这样宽频带工作的RFID 天线，不过该天线只适合用作标签天线。

对于微带天线，相比于其他馈电机制，缝隙耦合具有更好的设计灵活性。

双极化工作的微带天线也非常适合于RFID 应用。

因此，在本文中，我们提出
了一种适合于北美和南美RFID 应用的双极化缝隙耦合的微带天线。

该微带天
线得到了较高的隔离度；天线的增益大约为7.5dBi；带宽在VSWR=1.5 时已经覆盖了902MHz-928MHz 频段。

2 天线设计
本文主要设计了一个缝隙耦合的微带天线。

天线分为三层：顶层是介质层，介质层上是辐射贴片；中间一层是空气层；底层也是介质层，介质层上是接地层，介质层下是馈电。

它们的参数设置如下：介质层厚度都为1.6mm；它们的相对介电常数都为4.4；为了增加天线的带宽，这里选择空气层的厚度为25mm。

天线的侧视
本设计采用单贴片，为了使天线谐振在915MHz，长方形贴片的长度选。