一种可手戴RFID标签天线设计
图2发生形变后天线的模拟结构图
图3回波损耗的仿真结果
由图3中的仿真结果可以看出,当天线发生形变时,会对其阻抗特性产生影响。但可以看到,本文所提出设计的天在,当天线被弯曲成大概呈手腕形状时,仍然可以保持较好的回波损耗特性。天线方向图的仿真结果如图4所示
图4天线方向图仿真结果
为了验证设计天线的工作效果,在仿真的基础上,依照表1中所给出的尺寸制作出一个可形变的RFID天线。该天线采用了泡沫双面胶作为辐射贴片与地板之间的支撑,使得天线可以进行弯曲,进而可以戴在手腕上进行测量。图4为所制作的RFID天线照片。
图5制作的RFID天线的照片
使用CSL461读卡器对制作的RFID标签天线进行了实验验证,设定读卡器的发射功率为30dBm,读卡器所连接天线增益为6dBi,测量得到当天线保持平面结构,最大的读取距离为2.5m。当天线变形为环形结构并且带在手腕上是,最大读取距离为1.5m。测量结果表明,本文所提出的天线结构可以有效地减小人体对于天线性能的影响,天线在戴在手腕上的情况下,仍然具有可以接受的读取距离,因此可以在手戴的RFID标签中得到应用。另外,由于本文所提出的RFID天线也具有金属地板的结构,因此也具有可以避免金属表面影响的优良特性。
4结论
本文提出和设计了一种可以适应于手戴应用的RFID标签天线。由仿真结果发现,当所设计的天线发生形变,呈环形时,会对它的阻抗特性产生一定的影响,但是仍然能够较好的与标签芯片的输入阻抗匹配,即具有良好的回波损耗特性。为了验证所设计天线的工作效果,对制作的一加有标签芯片的天线实物进行了实际的测量。测量结果显示,当没有形变时天线可实现的最大读取距离为2.5m。在发生形变,戴于手腕上时,最大的读取距离可以保持在1.5m,仍然保持在可以接受的读取范围内,从实际出发验证了本文所提出的天线结构可以有效地减小人体对于天线性能的影响,可以应用于手戴的RFID标签。
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