Conception d'antenne RFID omnidirectionnelle à double polarisation pour le secteur de la logistique

0 Préface

À l'heure actuelle, avec l'application généralisée de l'identification par radiofréquence (RFID) dans l'identification, la banque, les cartes de circulation, etc., elle a attiré de plus en plus d'attention de la part de divers domaines de la société. De plus, comme le pays mentionne la construction de « l'Internet des objets » au statut d'industrie stratégique, l'application de la RFID dans la logistique et l'entreposage a reçu de plus en plus d'attention de la part de diverses entreprises de logistique. Le processus d'application de la RFID dans la logistique et l'entreposage comprend le suivi des marchandises dans le processus logistique, la collecte automatique d'informations, les applications de gestion d'entrepôt, les applications portuaires, les colis postaux, la livraison express, etc. Par exemple, de nombreuses recherches ont été effectuées sur les antennes RFID utilisées dans des domaines tels que l'identification dans la littérature. Dans le Secteur de la logistique, l'application de la RFID est différente de l'application de la RFID dans l'identification. Elle doit être capable de transmettre et de recevoir des signaux sur une longue distance et dans différentes directions, ce qui nécessite que les antennes utilisées dans le secteur de la logistique aient un tropisme complet. En même temps, comme le système de transmission et de réception principal du système d'identification logistique ne peut pas être très grand, sa direction de polarisation d'antenne peut ne pas pouvoir être polarisée de manière circulaire. Cela nécessite que l'Antenne RFID soit transformée en antenne à double polarisation afin qu'elle puisse dans n'importe quelle direction permettre au système de réception principal de recevoir le signal de la carte d'étiquette RFID.

1 Conception d'une antenne patch circulaire avec deux points d'alimentation

À l'heure actuelle, la recherche sur les antennes patch circulaires tend principalement à être miniaturisée et la recherche sur la double polarisation n'est fondamentalement pas impliquée. L'antenne du patch circulaire avec deux points d'alimentation doit rendre le patch circulaire à double polarisation.

1.1 Dimensions de l'antenne patch fixe à double point d'alimentation

L'antenne patch circulaire à double point d'alimentation est divisée en deux parties : la partie alimentation et la partie patch circulaire. La partie alimentation est un fil d'alimentation sortant d'un feeder, puis ramifié sur le feeder pour former deux lignes d'alimentation, qui sont respectivement alimentées aux deux diamètres perpendiculaires de l'antenne patch circulaire qui se croisent, et les longueurs de ligne des deux lignes d'alimentation de dérivation diffèrent de λ/ 4. Afin de rendre la valeur d'adaptation d'impédance de l'antenne de 50 Ω, une branche d'adaptation de réglage est définie au niveau du port d'alimentation, comme illustré dans la figure 1. En ajustant les longueurs de L2 et L1, l'impédance de l'antenne peut être ajustée à 50 Ω. Cette forme de circuit d'adaptation est facile à fabriquer et peu coûteuse.

1.2 Résultats de simulation d'une antenne patch circulaire avec deux points d'alimentation

Les résultats de simulation de l'antenne patch circulaire avec deux points d'alimentation sont présentés dans les figures 3 et 4. La figure 3 montre son rapport d'ondes stationnaires et la figure 4 est le diagramme de rayonnement de son plan E. On peut voir que le rapport d'ondes stationnaires est inférieur à 2 dans la plage de 2,8 à 2,92 GHz. On peut voir sur les figures 3 et 4 que l'objectif de conception initial a été atteint.

2 Conception d'antenne en L inversé à déformation à large bande

2.1 Dimensions de l'antenne en L inversé déformable à large bande

L'antenne en L inversé est composée d'un élément horizontal et d'un élément vertical, et présente des performances de polarisation horizontale et verticale, et sa somme de longueur est d'environ λ/4, elle a donc des caractéristiques de profil bas. Mais sa bande de fréquence est relativement étroite, généralement seulement un pour cent de la fréquence centrale. La bande passante de l'antenne en L inversé déformée conçue dans cet article sera considérablement élargie. Le schéma structurel de l'antenne en L inversé est présenté dans la figure 5.

La carte diélectrique utilisée est une carte FR4, la constante diélectrique ε=4,4, l'épaisseur de la carte diélectrique est de 1,5 mm et la largeur de ligne W=1 mm.

2.2 Résultats de simulation d'une antenne en L inversé déformée

Les résultats de simulation de l'antenne en L inversé déformée sont présentés dans les figures 6 et 7. La figure 6 montre son rapport d'ondes stationnaires et la figure 7 montre son diagramme de direction du plan E. On peut voir sur la figure 6 que le rapport d'ondes stationnaires de 2,37-3,29 GHz est inférieur à 2 et que la bande passante est de 32,3 %, ce qui est bien supérieur à la bande passante des antennes en L inversé ordinaires. On peut voir que les exigences de conception ont été respectées.

3 Conclusion

Cet article conçoit et simule deux antennes omnidirectionnelles à double polarisation avec une fréquence centrale de 2,85 GHz. Les résultats de simulation des deux antennes répondent aux exigences de conception. Parmi eux, l'antenne patch circulaire à double point d'alimentation convient à la collecte et au suivi des informations de fret.f colis irréguliers. Le panneau diélectrique utilisé dans cette conception est un matériau diélectrique souple d'une épaisseur de 0,2 mm. La bande passante de l'antenne L inversée déformée atteint 32,3 %, ce qui peut être utilisé pour le suivi des informations de fret lorsque le haut débit est nécessaire.