基于rf_pic無線發(fā)射器件的環(huán)形天線研究和設計

1、基于基于RFPIC無線發(fā)射器件的環(huán)形天線研究和設計無線發(fā)射器件的環(huán)形天線研究和設計字體:小中大|打印發(fā)布:200750820:20作者:陳有輝于冬清來源:RFID信息網(wǎng)查看:371次1引言引言隨著無線通信技術的發(fā)展和應用應用，低功耗、便攜式微小型無線通信產(chǎn)品也日益受到消費者的青睞。為了能使微小型的無線通信產(chǎn)品收發(fā)數(shù)據(jù)效率更高，提高產(chǎn)品的實用性和可靠性，設計了一種針對于rfPIC12F675基于PCB板的環(huán)形天線。天線是將無線電發(fā)射機輸出

2、的射頻信號功率由電磁波的形式輻射出去的一個重要的無線電設備。目前，有許多柱式天線或其他體積較大的外置天線。為了在保證傳輸效率的情況下，減小天線的體積和降低功耗，將天線設計在PCB板上，以適合于低功耗、便攜式的無線通信產(chǎn)品的需求。該設計基于MICROCHIP公司的發(fā)射芯片，其內部集成了壓控晶振VCO和鎖相環(huán)PLL等電路，簡化了無線通信中其他電路的設計，降低整體設計難度和設計成本，同時提高了系統(tǒng)的電磁兼容能力和可靠性。該系統(tǒng)采用的RF芯片為

3、rfPIC12F675，其發(fā)射功率可達10dB。此外(1)，該單片機采用精簡指令系統(tǒng)（RISC）、哈佛總線結構和兩級流水線取指令方式，對惡劣的環(huán)境具有很強的適應性。2環(huán)形天線工作原理環(huán)形天線工作原理環(huán)形天線和人體非常相似，有普通的單極或多級天線功能。再加上小型環(huán)形天線的體積小、高可靠性和低成本，使其成為微小型通信產(chǎn)品的理想天線。典型的環(huán)形天線由電路板上的銅走線組成的電回路構成，也可能是一段制作成環(huán)形的導線。其等效電路相當于兩個串連電阻與

4、一個電感的串連（如圖1所示）。Rrad是環(huán)形天線實際發(fā)射能量的電阻模型，它消耗的功率就是電路的發(fā)射功率。假設流過天線回路的電流為I，那么Rrad的消耗功率，即RF功率為Pradiate＝I2Rrad。電阻Rloss是環(huán)形天線因發(fā)熱而消耗能量的電阻模型，它消耗的功率是一種不可避免的能量損耗，其大小為Ploss＝I2Rloss。如果RlossRrad，那么損耗的功率比實際發(fā)射的功率大，因此這個天線是低效的。天線消耗的功率就是發(fā)射功率和損耗功

5、率之和。實際上，環(huán)形天線的設計幾乎無法控制Ploss和Prad，因為Ploss是由制作天線的導體的導電能力和導線的大小決定的，而Prad是由天線所圍成的面積大小決定的。3參數(shù)值的計算參數(shù)值的計算（1）電阻值的計算計算該諧振電路的品質因素的公式為：式中Rs為回路中的總電阻，不僅包括Rrad和Rloss，而且還包括實際電路中電容產(chǎn)生的電阻效應，一般的陶瓷電容在UHF頻段范圍內的電阻值為0.2歐到0.8歐之間。為了使天線達到更好的效果，通常把