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小尺寸的UHF RFID标签天线仿真

时间:10-02 整理:3721RD 点击:
仿真一个小尺寸的UHF RFID标签天线,长度小于5cm,宽度小于1cm,增益只有约0.06dBi。虽然通过Friis公式计算的理论距离可达6米多(读写器天线增益用5dBi,读写器发射功率1W,假设芯片需要的最小功率50uW),但不知与实际情况有多少差距?
另外,在阻抗匹配方面,虚部还可以,但天线的阻抗实部总是不能达到芯片阻抗的实部水平(比如芯片阻抗实部为15,但天线的阻抗实部总在1附近,甚至小于1),虽然S11还可以,最小达到-25dB,在860MHz~960MHz带宽内都小于-20dB,不知这样有没有问题?
谢谢!

读取距离还是用量测比较准确吧,理论值都不准,RSSI几乎没人会想看,若要比较能够接受的话就属RCS了吧,可以藉由RCS值推出读取距离。
另外不知道你的microchip impedance是多少? 你的return loss是用有load的情况去算的吗? 还是用50欧姆的系统下去看的?

带宽肯定没那么好
芯片的阻抗是随频率变化的
一般芯片都是给出并联的电阻和电容值(pf),再转换成串联的阻抗
实部太小其实也没太大关系,RSSI公式中辐射读取距离跟输入阻抗实部的开方成正比感觉是有问题的

RCS可以通过HFSS仿真得到吗?如何由RCS推出读取距离呢?
仿真时用的是芯片阻抗的共轭,不是50欧姆。

实部小于1欧姆也没问题吗(假设虚部的大小基本匹配)?

应该没问题吧,你先弄个等效电路出来,然后才能判断到底实部大小对天线影响多大

当决定好chip impedance之后,设计的天线阻抗就是要设计成chip impedance的共轭了
另外实部阻抗是不可能小于1的,会小于1的只有阻抗的虚部(在电容性时),一般来说chip多是电容性的阻抗(R-jX),所以tag天线的阻抗均设计成电感性的(R+jX)。如果跑出来的阻抗值跟chip共轭差很多就不必想return loss会有多好了,一定是很差的。
另外RCS如何推出读取距离你要查查书籍了,或是上IEEE网站上查,有很多关于RCS(radar cross section)的文献
用HFSS模拟RCS较不方便,因为印象中HFSS好像只能对单一频率点算RCS值,若你要算的频率点很多,就会花很多时间
推荐书籍:Zhi-Ning Chen教授写的Antennas for portable devices,里面有上述的RCS及读取距离介绍

使用HFSS results>Active Z Parameter计算所得是天线+蕊片的阻抗值,还只是天线的特性阻抗值?
若在915MHz时蕊片阻抗为10-j60 Omh,Active Z Paramete要看到该频率阻抗为10+j60 Omh才称为阻抗匹配?

看看,下载来看

看看,没看到?

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