RFID 2.4GHz天线设计

贴片天线进行单点直接馈电，馈电点到贴片中心的距离为4.2mm，保证了天线体积的小型化。在馈线末端开出一个0.38mm的接地孔，以便和接地层相连。Length的长度与板厚有关系，板厚1.2mm，对应的Length长度为3.175mm。一体式结构适合大规模的生产和调试，并且坚固抗折，适合在卡状设备中使用。

　　为了优化射频卡天线的传输性能，天线的辐射电阻必须适应射频电路的阻抗特性。阻抗匹配是指在天线能量传输时，要求负载阻抗要和传输线的特征阻抗相等，此时的传输不会产生反射，这表明所有能量都被负载吸收了，反之则在传输中有能量损失。在设计天线时，为了防止信号的反射，要求线路的阻抗为50欧姆。通过ADS的仿真分析后得到50欧的微带参数为：铜箔厚度为0.7mil，基片厚度为10mil，导线宽度为20mil，导线距地平面的距离为31mil。

仿真结果与整版测试

应用ADS的高频信号仿真对天线进行仿真，仿真结果如图5所示。

　　从仿真图 5的(a)(b)(c)中可以看出天线工作在频率为2.44GHz的时候,天线辐射特性良好，主辐射方向垂直于天线表面。由于微带天线尺寸和接地板尺寸都比较小，把天线放在一个常见的周围环境中进行操作的时候要进行一些调整[5]。图(d)显示三个远程控制2.4GHZ天线的反射测试方法的结果。红线表示天线放在周围没有障碍物的自由空间里面的反射结果。把天线放在塑料障碍物里，通过降低回声频率来影响性能，对性能的影响更加明显。在设计的过程中应重点考虑这一因素并加以调整。在实际应用中，在天线前端加上功率放大器和滤波器，能有效的增大天线发射功率，进而提高射频卡的整体性能。使用频谱仪对发射功率进行测试，结果显示发射功率达到了预期的指标(不小于20 dBm)，发射功率测试结果及射频卡样机实物如图6所示。

　　结语

天线的小型化适应未来通信的发展趋势，如何兼顾增益和频带是实现小型化必须要考虑的问题。本文所设计的微带天线，具有体积小、重量轻、成本低、辐射效果好等优点。室内和现场测试表明：该微带天线性能稳定，可以满足TKCG-08地铁列车自动识别系统指标要求，同时对于其他射频卡板载微带天线的开发设计也具有一定参考意义。