Kaksoispolarisaatio, monisuuntainen RFID-antennisuunnittelu logistiikkateollisuudelle

0 Esipuhe

Tällä hetkellä radiotaajuustunnistuksen (RFID) laajan käytön myötä tunnistamisessa, pankkitoiminnassa, liikennekorteissa jne. se on herättänyt yhä enemmän huomiota yhteiskunnan eri aloilta. Lisäksi, kuten maa mainitsee "esineiden internetin" rakentamisen; strategisen teollisuuden asemaan RFID:n soveltaminen logistiikassa ja varastoinnissa on kiinnitetty yhä enemmän huomiota eri logistiikkayrityksiin. RFID:n sovellusprosessi logistiikassa ja varastoinnissa sisältää lastinseurannan logistiikkaprosessissa, automaattisen tiedonkeruun, varastonhallintasovellukset, satamasovellukset, postipaketit, pikatoimitukset jne. Esimerkiksi RFID-antenneista on tehty paljon tutkimusta. käytetään sellaisilla aloilla kuin kirjallisuuden tunnistaminen. Logistiikkateollisuudessa RFID:n soveltaminen eroaa RFID:n soveltamisesta tunnistamiseen. Sen tulee pystyä lähettämään ja vastaanottamaan signaaleja pitkän matkan sisällä ja eri suuntiin, mikä edellyttää logistiikkateollisuudessa käytettävien antennien kattavaa tropismia. Samaan aikaan, koska logistisen tunnistusjärjestelmän päälähetys- ja vastaanottojärjestelmää ei voida tehdä kovin suureksi, sen antennin polarisaatiosuuntaa ei ehkä voida kyetä polarisoida. Tämä edellyttää, että RFID-antennista tehdään kaksoispolarisoitu antenni, jotta se voi. Mikä tahansa suunta mahdollistaa päävastaanottojärjestelmän vastaanottaa RFID-tunnistelevyn signaalin.

1 Pyöreän patch-antennin suunnittelu kahdella syöttöpisteellä

Tällä hetkellä pyöreän patch-antennin tutkimus on yleensä miniatyyrisoitua, eikä kaksoispolarisaation tutkimusta periaatteessa ole mukana. Kaksinkertaisella syöttöpisteellä varustetun pyöreän paikan antennin tarkoituksena on tehdä pyöreästä patchista kaksoispolarisoitu.

1.1 Kahden syöttöpisteen kiinteän patch-antennin mitat

Kaksinkertaisen syöttöpisteen pyöreän patchin antenni on jaettu kahteen osaan: syöttöosaan ja pyöreään patch-osaan. Syöttöosa on syöttöjohto, joka tulee ulos syöttölaitteesta ja haarautuu sitten syöttölaitteeseen muodostaen kaksi syöttölinjaa, jotka syötetään vastaavasti pyöreän patch-antennin kahteen kohtisuoraan risteävään halkaisijaan ja kahden haarasyöttölinjan johtojen pituuksiin. eroavat λ/ 4. Jotta antennin impedanssin sovitusarvoksi saadaan 50 Ω, syöttöporttiin asetetaan virityssovitushaara, kuten kuvassa 1. Säätämällä L2:n ja L1:n pituuksia antennin impedanssi voidaan säädettävä arvoon 50 Ω. Tämän tyyppinen sovituspiiri on helppo valmistaa ja alhainen.

1.2 Simulaatiotulokset pyöreästä patch-antennista kahdella syöttöpisteellä

Ympyränmuotoisen patch-antennin, jossa on kaksi syöttöpistettä, simulaatiotulokset on esitetty kuvioissa 3 ja 4. Kuvassa 3 on sen seisova aaltosuhde ja kuva 4 sen E-tason säteilykuvio. Voidaan nähdä, että seisovan aallon suhde on alle 2 alueella 2,8-2,92 GHz. Kuvasta 3 ja kuviosta 4 voidaan nähdä, että alkuperäinen suunnittelun tarkoitus on saavutettu.

2 Laajakaistan muodonmuutos käänteinen L-antenni

2.1 Laajakaistaisen muotoaan muuttavan käänteisen L-antennin mitat

Käänteinen L-antenni koostuu vaaka- ja pystyelementistä, ja sillä on vaaka- ja pystypolarisaatiokyky ja sen pituussumma on noin λ/4, joten sen profiiliominaisuudet ovat matalat. Mutta sen taajuuskaista on suhteellisen kapea, tyypillisesti vain yksi prosentti keskitaajuudesta. Tässä paperissa suunnitellun epämuodostuneen käänteisen L-antennin kaistanleveys laajenee huomattavasti. Käänteisen L-antennin rakennekaavio on esitetty kuvassa 5.

Käytetty dielektrisyyslevy on FR4-levy, jonka dielektrisyysvakio ε=4,4, dielektrisen levyn paksuus on 1,5 mm ja viivan leveys W=1 mm.

2.2 Epämuodostuneen käänteisen L-antennin simulaatiotulokset

Epämuodostuneen käänteisen L-antennin simulaatiotulokset on esitetty kuvassa 6 ja kuvassa 7. Kuvassa 6 on esitetty sen seisova aaltosuhde ja kuvassa 7 sen E-tason suuntakaavio. Kuvasta 6 voidaan nähdä, että seisovan aallon suhde 2,37-3,29 GHz on alle 2 ja kaistanleveys on 32,3 %, mikä on paljon suurempi kuin tavallisten käänteisten L-antennien kaistanleveys. Voidaan nähdä, että suunnitteluvaatimukset on täytetty.

3 Johtopäätös

Tämä paperi suunnittelee ja simuloi kahta kaksipolarisoitua ympärisuuntaista antennia, joiden keskitaajuus on 2,85 GHz. Kahden antennin simulointitulokset täyttävät suunnitteluvaatimukset. Niistä kaksisyöttöinen pyöreä patch-antenni soveltuu rahtitietojen keräämiseen ja seurantaan.f epäsäännölliset paketit. Tässä mallissa käytetty dielektrinen levy on pehmeää dielektristä materiaalia, jonka paksuus on 0,2 mm. Epämuodostuneen käänteisen L-antennin kaistanleveys saavuttaa 32,3 %, jota voidaan käyttää rahtitietojen seurantaan, kun tarvitaan laajakaistaa.