小型RFID偶极子天线设计与优化

　　射频识别RFID(Radio Frequency Identification)是一种非接触式自动识别技术，它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，识别工作无须人工干预，可工作于各种恶劣环境，被广泛应用于物流、防伪等领域。

　　RFID系统通常由读写器、标签和服务器组成。标签分有源标签和无源标签，无源标签由天线和芯片构成，结构简单，成本低。在超高频频段，标签天线常采用半波偶极子天线[1]。偶极子天线具有结构简单、效率高、制造成本低等优点。

　　1 偶极子天线设计

　　1.1 天线结构设计

　　由半波偶极子天线的定义，天线的总长度为工作频率下电磁波波长的1/2。结合电磁波在电介质中传播的波长公式，半波偶极子天线的长度La为：

　　4款样品天线分别选自天线优化设计的不同阶段，天线从773~776依次作了改进。从读取距离的测试结果可见，773~776的读取距离依次增加，天线776的读取距离最远，与仿真结果一致，可见本文所用的优化方法有效。

　　无源超高频RFID标签通常采用偶极子天线，本文采用理论分析和仿真优化相结合的方式设计了一款偶极子天线，并采用T型阻抗匹配结构实现与标签芯片的阻抗匹配。通过调节天线长度和阻抗匹配结构的尺寸对偶极子天线进行了优化， 并制作了4款小型超高频RFID标签样品。测试结果表明，4款样品标签的性能与预期的优化结果一致,优化后的标签读写距离达到1.59 m。