Progettazione di antenna RFID omnidirezionale a doppia polarizzazione per il settore della logistica

0 Prefazione

Attualmente, con l'ampia applicazione dell'identificazione a radiofrequenza (RFID) nell'identificazione, nel settore bancario, nelle carte di circolazione, ecc., ha attirato sempre più attenzione da vari settori della società. Inoltre, poiché il paese menziona la costruzione di "Internet of Things" allo stato di industria strategica, l'applicazione di RFID nella logistica e nell'immagazzinamento è stata prestata sempre più attenzione da varie aziende di logistica. Il processo di applicazione di RFID nella logistica e nell'immagazzinamento include il monitoraggio del carico nel processo logistico, la raccolta automatica di informazioni, le applicazioni di gestione del magazzino, le applicazioni portuali, i pacchi postali, la consegna espressa, ecc. Ad esempio, sono state condotte molte ricerche sulle antenne RFID utilizzate in settori come l'identificazione nella letteratura. Nel Settore della logistica, l'applicazione di RFID è diversa dall'applicazione di RFID nell'identificazione. Deve essere in grado di trasmettere e ricevere segnali a lunga distanza e in diverse direzioni, il che richiede che le antenne utilizzate nel settore della logistica abbiano un tropismo completo. Allo stesso tempo, poiché il sistema di trasmissione e ricezione principale del sistema di identificazione logistica non può essere reso molto grande, la direzione di polarizzazione della sua antenna potrebbe non essere in grado di essere polarizzata circolarmente. Ciò richiede che l'Antenna RFID venga trasformata in un'antenna a doppia polarizzazione in modo che possa Qualsiasi direzione consente al sistema di ricezione principale di ricevere il segnale della scheda tag RFID.

1 Progettazione di antenna patch circolare con doppi punti di alimentazione

Attualmente, la ricerca sulle antenne patch circolari tende principalmente a essere miniaturizzata e la ricerca sulla doppia polarizzazione non è sostanzialmente coinvolta. L'antenna della patch circolare con doppi punti di alimentazione è per rendere la patch circolare a doppia polarizzazione.

1.1 Dimensioni dell'antenna patch fissa a doppio punto di alimentazione

L'antenna della patch circolare con doppi punti di alimentazione è divisa in due parti: la parte di alimentazione e la parte patch circolare. La parte di alimentazione è un cavo di alimentazione che esce da un alimentatore e poi si ramifica sull'alimentatore per formare due linee di alimentazione, che vengono rispettivamente alimentate ai due diametri che si intersecano perpendicolarmente dell'antenna patch circolare e le lunghezze delle linee delle due linee di alimentazione diramate differiscono di λ/4. Per rendere il valore di adattamento dell'impedenza dell'antenna pari a 50 Ω, viene impostato un ramo di adattamento di sintonia sulla porta di alimentazione, come mostrato nella Figura 1. Regolando le lunghezze di L2 e L1, l'impedenza dell'antenna può essere regolata a 50 Ω. Questa forma di circuito di adattamento è facile da produrre e poco costosa.

1.2 Risultati della simulazione dell'antenna patch circolare con doppi punti di alimentazione

I risultati della simulazione dell'antenna patch circolare con doppi punti di alimentazione sono mostrati nella Figura 3 e nella Figura 4. La Figura 3 mostra il suo rapporto di onda stazionaria e la Figura 4 è il diagramma di radiazione del suo piano E. Si può vedere che il rapporto di onda stazionaria è inferiore a 2 nell'intervallo di 2,8-2,92 GHz. Si può vedere dalla Figura 3 e dalla Figura 4 che lo scopo iniziale del progetto è stato raggiunto.

2 Progettazione di antenna a L invertita con deformazione a banda larga

2.1 Dimensioni dell'antenna a L invertita deformabile a banda larga

L'antenna a L invertita è composta da un elemento orizzontale e da un elemento verticale e ha prestazioni di polarizzazione orizzontale e verticale, e la sua somma di lunghezza è approssimativamente λ/4, quindi ha caratteristiche di basso profilo. Ma la sua banda di frequenza è relativamente stretta, in genere solo l'uno percento della frequenza centrale. La larghezza di banda dell'antenna a L invertita deformata progettata in questo documento sarà notevolmente ampliata. Lo schema strutturale dell'antenna a L invertita è mostrato nella Figura 5.

Il pannello dielettrico utilizzato è un pannello FR4, la costante dielettrica ε=4,4, lo spessore del pannello dielettrico è 1,5 mm e la larghezza della linea W=1 mm.

2.2 Risultati della simulazione dell'antenna L invertita deformata

I risultati della simulazione dell'antenna L invertita deformata sono mostrati nella Figura 6 e nella Figura 7. La Figura 6 mostra il suo rapporto di onda stazionaria e la Figura 7 mostra il suo diagramma di direzione del piano E. Dalla Figura 6 si può vedere che il rapporto di onda stazionaria di 2,37-3,29 GHz è inferiore a 2 e la larghezza di banda è del 32,3%, che è molto più alta della larghezza di banda delle normali antenne L invertite. Si può vedere che i requisiti di progettazione sono stati soddisfatti.

3 Conclusione

Questo documento progetta e simula due antenne omnidirezionali a doppia polarizzazione con una frequenza centrale di 2,85 GHz. I risultati della simulazione delle due antenne soddisfano i requisiti di progettazione. Tra questi, l'antenna circolare a doppia alimentazione è adatta per la raccolta e il monitoraggio delle informazioni sul carico of pacchetti irregolari. Il pannello dielettrico utilizzato in questo progetto è un materiale dielettrico morbido con uno spessore di 0,2 mm. La larghezza di banda dell'antenna L invertita deformata raggiunge il 32,3%, che può essere utilizzata per il tracciamento delle informazioni sul carico quando è richiesta la banda larga.