0 引 言
射頻識(shí)別(Radio Frequency Indentification)是一種通過(guò)無(wú)線射頻方式進(jìn)行非接觸的雙向數(shù)據(jù)通信，對(duì)目標(biāo)加以識(shí)別并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)。現(xiàn)在RFID已經(jīng)滲透到人們?nèi)粘Ｉ畹母鱾€(gè)領(lǐng)域，成為一種常見(jiàn)的技術(shù)，其應(yīng)用包括物流、資產(chǎn)管理、人員門(mén)禁等。RFID系統(tǒng)的基本組成包括讀寫(xiě)器和電子標(biāo)簽兩部分。讀寫(xiě)器天線和電子標(biāo)簽天線是實(shí)現(xiàn)讀寫(xiě)器與電子標(biāo)簽通信的空間物理接口。工作頻率是RFID系統(tǒng)最重要的性能參數(shù)，中國(guó)公布的UHF頻段中RFID頻率范圍為 840～845 MHz和920～925 MHz兩個(gè)頻段。
微帶天線以其剖面薄、體積小、成本低等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用于無(wú)線通信系統(tǒng)。為滿足讀寫(xiě)器天線工作于840～845 MHz和920～925 MHz兩個(gè)頻段的要求，如果直接采用微帶天線設(shè)計(jì)，則存在著天線的頻帶比較窄，不能滿足兩個(gè)頻段要求的缺點(diǎn)。一種新的設(shè)計(jì)思路是設(shè)計(jì)一款雙頻帶微帶天線，使其兩個(gè)頻帶分別覆蓋840～845 MHz和920～925 MHz兩個(gè)頻段。這樣做的好處是既滿足了雙頻段的要求，又在一定程度上過(guò)濾了兩頻段間的干擾和噪聲進(jìn)入讀寫(xiě)器的接收系統(tǒng)。
這里采用多諧振的方法，通過(guò)微帶天線的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了雙頻段的覆蓋。在這種思路下，采用E形天線與倒F天線(IFA)相結(jié)合的設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了一種低后瓣雙頻微帶天線。天線諧振在850 MHz和920 MHz處，VSWR=1.09，帶寬(VSWR<2)滿足頻段覆蓋的要求。該天線制作在2 mm厚的FR4基板上，不僅具有小的尺寸，而且便于調(diào)協(xié)，易于制作。
1 倒F形線和E形天線
1.1 倒F形天線簡(jiǎn)介
典型的倒F天線(IFA)是由一個(gè)放在地面上的矩形平面單元，一個(gè)與地平行的短路面或者短路針和一個(gè)饋電單元構(gòu)成的，如圖1所示。IFA本質(zhì)上是一個(gè)偶極子的變形，通過(guò)將偶極子的上面部分向下彎折到與地面平行，這樣可以減小天線的高度，但是與地面平行的部分卻對(duì)天線引入了容抗。因此，在天線結(jié)構(gòu)中引入感性的短路面或者短路針來(lái)補(bǔ)償這部分容性是必要的。IFA天線的地面具有重要作用，因?yàn)楫?dāng)IFA貼片具有電流時(shí)，將引起地面電流的激勵(lì)，最終的場(chǎng)是由IFA貼片電流和它在地面的鏡像電流共同形成的。這就是IFA天線的工作原理。
