Diseño de antena RFID omnidireccional de polarización dual para la industria logística

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En la actualidad, con la amplia aplicación de la identificación por radiofrecuencia (RFID) en identificación, banca, tarjetas de tráfico, etc., ha atraído cada vez más la atención de diversos ámbitos de la sociedad. Además, a medida que el país menciona la construcción del "Internet de las cosas" como industria estratégica, varias empresas de logística han prestado cada vez más atención a la aplicación de RFID en la logística y el almacenamiento. El proceso de aplicación de RFID en logística y almacenamiento incluye seguimiento de carga en el proceso logístico, recopilación automática de información, aplicaciones de gestión de almacenes, aplicaciones portuarias, paquetes postales, entrega urgente, etc. Por ejemplo, se han realizado muchas investigaciones sobre antenas RFID. utilizado en campos como la identificación en la literatura. En la industria de la logística, la aplicación de RFID es diferente a la aplicación de RFID en la identificación. Debe poder transmitir y recibir señales a larga distancia y en diferentes direcciones, lo que requiere que las antenas utilizadas en la industria logística tengan un tropismo integral. Al mismo tiempo, dado que el sistema principal de transmisión y recepción del sistema de identificación logística no puede hacerse muy grande, es posible que la dirección de polarización de su antena no pueda polarizarse circularmente. Esto requiere que la Antena RFID se convierta en una antena de doble polarización para que pueda cualquier dirección permitir que el sistema receptor principal reciba la señal del tablero de etiquetas RFID.

1 Diseño de antena de parche circular con puntos de alimentación duales

En la actualidad, la investigación sobre antenas de parche circular tiende principalmente a miniaturizarse y la investigación sobre polarización dual básicamente no participa. La antena del parche circular con puntos de alimentación duales debe hacer que el parche circular tenga doble polarización.

1.1 Dimensiones de la antena de parche fija con punto de alimentación dual

La antena del parche circular con puntos de alimentación duales se divide en dos partes: la parte de alimentación y la parte del parche circular. La parte del alimentador es un alimentador que sale de un alimentador y luego se ramifica en el alimentador para formar dos líneas de alimentación, que se alimentan respectivamente a los dos diámetros que se cruzan perpendicularmente de la antena de parche circular, y a las longitudes de línea de las dos líneas de alimentación derivadas. difieren en λ/ 4. Para que el valor de adaptación de impedancia de la antena sea de 50 Ω, se establece una rama de adaptación de sintonización en el puerto de alimentación, como se muestra en la Figura 1. Al ajustar las longitudes de L2 y L1, la impedancia de la antena puede ajustarse a 50 Ω. Esta forma de circuito coincidente es fácil de fabricar y de bajo costo.

1.2 Resultados de la simulación de una antena de parche circular con puntos de alimentación duales

Los resultados de la simulación de la antena de parche circular con puntos de alimentación duales se muestran en la Figura 3 y la Figura 4. La Figura 3 muestra su relación de onda estacionaria y la Figura 4 es el patrón de radiación de su plano E. Se puede observar que la relación de onda estacionaria es inferior a 2 en el rango de 2,8-2,92 GHz. Puede verse en las Fig. 3 y 4 que se ha logrado el propósito del diseño inicial.

2 Diseño de antena L invertida con deformación de banda ancha

2.1 Dimensiones de la antena L invertida deformable de banda ancha

La antena L invertida está compuesta por un elemento horizontal y un elemento vertical, y tiene un rendimiento de polarización horizontal y polarización vertical, y su suma de longitudes es aproximadamente λ/4, por lo que tiene características de perfil bajo. Pero su banda de frecuencia es relativamente estrecha, normalmente sólo el uno por ciento de la frecuencia central. El ancho de banda de la antena L invertida deformada diseñada en este artículo se ampliará considerablemente. El diagrama estructural de la antena L invertida se muestra en la Figura 5.

El tablero dieléctrico utilizado es un tablero FR4, la constante dieléctrica ε = 4,4, el espesor del tablero dieléctrico es 1,5 mm y el ancho de línea W = 1 mm.

2.2 Resultados de simulación de antena L invertida deformada

Los resultados de la simulación de la antena L invertida deformada se muestran en la Figura 6 y la Figura 7. La Figura 6 muestra su relación de onda estacionaria y la Figura 7 muestra su diagrama de dirección del plano E. Se puede ver en la Figura 6 que la relación de onda estacionaria de 2,37-3,29 GHz es inferior a 2 y el ancho de banda es del 32,3%, que es mucho mayor que el ancho de banda de las antenas L invertidas ordinarias. Se puede observar que se han cumplido los requisitos de diseño.

3 Conclusión

Este artículo diseña y simula dos antenas omnidireccionales de doble polarización con una frecuencia central de 2,85 GHz. Los resultados de la simulación de las dos antenas cumplen los requisitos de diseño. Entre ellas, la antena de parche circular con punto de alimentación dual es adecuada para la recopilación y seguimiento de información de carga de paquetes irregulares. El tablero dieléctrico utilizado en este diseño es un material dieléctrico blando con un espesor de 0,2 mm. El ancho de banda de la antena L invertida deformada alcanza el 32,3%, lo que puede utilizarse para el seguimiento de información de carga cuando se requiere banda ancha.