Návrh všesměrové RFID antény s duální polarizací pro logistický průmysl

0 Předmluva

V současné době s širokým uplatněním radiofrekvenční identifikace (RFID) v identifikaci, bankovnictví, dopravních kartách atd. přitahuje stále více pozornosti z různých oblastí společnosti. Navíc, jak země zmiňuje budování "Internetu věcí" k postavení strategického průmyslu je aplikaci RFID v logistice a skladování věnována stále větší pozornost ze strany různých logistických společností. Proces aplikace RFID v logistice a skladování zahrnuje sledování nákladu v logistickém procesu, automatický sběr informací, aplikace pro řízení skladu, přístavní aplikace, poštovní balíky, expresní doručování atd. Například bylo provedeno mnoho výzkumů týkajících se RFID antén používaných v oborech, jako je identifikace v literatuře. V odvětví logistiky se aplikace RFID liší od aplikace RFID při identifikaci. Musí být schopen vysílat a přijímat signály na velkou vzdálenost a v různých směrech, což vyžaduje, aby antény používané v logistickém průmyslu měly komplexní tropismus. Současně, protože hlavní vysílací a přijímací systém logistického identifikačního systému nemůže být příliš velký, nemusí být možné směr polarizace jeho antény kruhově polarizovat. To vyžaduje, aby anténa RFID byla vyrobena jako anténa s dvojitou polarizací, aby mohla Jakýkoli směr umožňuje hlavnímu přijímacímu systému přijímat signál desky štítků RFID.

1 Návrh kruhové antény se dvěma napájecími body

V současnosti se výzkum kruhových flíčkových antén převážně miniaturizuje a výzkum duální polarizace se v podstatě netýká. Anténa kruhového plátu s dvojitými napájecími body má zajistit, aby kruhový plátek byl duálně polarizovaný.

1.1 Rozměry pevné patch antény se dvěma napájecími body

Anténa kruhového patche s duálními napájecími body je rozdělena na dvě části: napájecí část a kruhová patch část. Napájecí část je napáječ vyvedený z napáječe a poté rozvětvený na napáječku tak, aby vytvořil dvě napájecí vedení, která jsou příslušně napájena dvěma kolmo se protínajícími průměry kruhové patch antény a délky dvou odbočných napájecích linek se liší o λ/ 4. Obrázek Aby bylo dosaženo přizpůsobení impedance antény, nastavte hodnotu přizpůsobení impedance antény 50 Ω, jak je znázorněno na portu ladění. délky L2 a L1 lze impedanci antény upravit na 50 Ω. Tato forma přizpůsobovacího obvodu se snadno vyrábí a má nízkou cenu.

1.2 Výsledky simulace kruhové antény se dvěma napájecími body

Výsledky simulace kruhové flíčkové antény s dvěma napájecími body jsou znázorněny na obrázku 3 a obrázku 4. Obrázek 3 ukazuje poměr stojatých vln a obrázek 4 je vyzařovací diagram její E roviny. Je vidět, že poměr stojatých vln je menší než 2 v rozsahu 2,8-2,92 GHz. Z obr. 3 a obr. 4 je vidět, že původního záměru návrhu bylo dosaženo.

2 Širokopásmová deformační konstrukce obrácené L antény

2.1 Rozměry širokopásmové deformovatelné obrácené L antény

Invertovaná L anténa se skládá z horizontálního prvku a vertikálního prvku a má výkon horizontální polarizace a vertikální polarizace a její součet délek je přibližně λ/4, takže má nízké profilové charakteristiky. Jeho frekvenční pásmo je však relativně úzké, typicky pouze jedno procento střední frekvence. Šířka pásma deformované invertované L antény navržené v tomto článku bude značně rozšířena. Strukturní schéma antény obrácené L je na obrázku 5.

Použitá dielektrická deska je deska FR4, dielektrická konstanta ε=4,4, tloušťka desky dielektrika je 1,5 mm a šířka čáry W=1 mm.

2.2 Výsledky simulace deformované obrácené L antény

Výsledky simulace deformované invertované L antény jsou zobrazeny na obrázku 6 a obrázku 7. Obrázek 6 ukazuje poměr stojatých vln a obrázek 7 ukazuje její směrový diagram v rovině E. Z obrázku 6 je vidět, že poměr stojatých vln 2,37-3,29 GHz je menší než 2 a šířka pásma je 32,3 %, což je mnohem více než šířka pásma běžných invertovaných L antén. Je vidět, že požadavky na design byly splněny.

3 Závěr

Tento článek navrhuje a simuluje dvě duálně polarizované všesměrové antény se střední frekvencí 2,85 GHz. Výsledky simulace obou antén splňují konstrukční požadavky. Mezi nimi je kruhová anténa s dvojitým přívodem vhodná pro sběr a sledování informací o nákladuf nepravidelné balíčky. Dielektrická deska použitá v tomto provedení je měkký dielektrický materiál o tloušťce 0,2 mm. Šířka pásma deformované obrácené L antény dosahuje 32,3 %, což lze použít pro sledování informací o nákladu, když je vyžadováno širokopásmové připojení.