用于人體超高頻遠(yuǎn)程監(jiān)控的射頻識(shí)別標(biāo)簽天線的設(shè)計(jì).pdf

1、本文基于電磁場(chǎng)時(shí)域有限差分(FDTD)法，利用仿真軟件XFDTD計(jì)算了應(yīng)用于人體超高頻遠(yuǎn)程監(jiān)控的射頻識(shí)別系統(tǒng)中的標(biāo)簽天線隨頻率變化的輸入阻抗，最大增益以及870 MHz時(shí)水平面的增益方向圖，還計(jì)算了芯片和天線組合成的系統(tǒng)的水平面各個(gè)方向上的最大作用距離。為了使得天線工作頻率包含射頻識(shí)別常用范圍(860～960 MHz)，在計(jì)算天線隨頻率變化的特性時(shí)，F(xiàn)DTD算法中的激勵(lì)源設(shè)定為調(diào)制頻率為870 MHz的調(diào)制高斯脈沖源。而在計(jì)算870 M

2、Hz時(shí)水平面的增益方向圖時(shí)，激勵(lì)源為正弦波源。同時(shí)FDTD吸收邊界條件選用了吸收效果良好的8層PML吸收邊界條件。 首先我們建立了分辨率為2 mm的橢圓柱型人體模型，接著建立了“H”型縫隙標(biāo)簽天線的模型。通過(guò)改變縫隙尺寸，計(jì)算了典型形狀的天線的輸入阻抗和最大增益隨頻率變化情況，以及870 MHZ時(shí)天線水平面的增益方向圖，討論了在射頻識(shí)別應(yīng)用的超高頻范圍內(nèi)輸入阻抗的情況，說(shuō)明了天線的輸入阻抗與縫隙尺寸的關(guān)系，可以通過(guò)調(diào)節(jié)天線縫隙的

3、尺寸得到能和微芯片獲得共扼匹配的天線的輸入阻抗。 然后建立了分辨率為3.6 mm的Zubal人體模型，在組織的電磁參數(shù)分別設(shè)為單頻率下的參數(shù)，和設(shè)為經(jīng)典的德拜模型下的參數(shù)時(shí)分別討論了在該模型下各種天線的輸入阻抗和最大增益隨頻率變化的情況，870 MHz時(shí)天線水平面的增益方向圖。與之前討論的2 mm的模型下的情況進(jìn)行比較，說(shuō)明了不同人體模型對(duì)天線性能的影響以及模型參數(shù)不一樣對(duì)計(jì)算結(jié)果的影響。 最后計(jì)算了870 MHz下，典