RFID小型化微带天线的设计

来源 :2013年全国微波毫米波会议 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zw9885
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本文提出了一种应用于超高频(UHF)射频识别(RFID)系统的小型圆极化圆环微带天线.该天线结构新颖,采用同轴单点馈电方式,通过在辐射贴片表面开槽实现小型化并产生圆极化,同时在地板引入四个T型槽,通过调节T型槽的位置及大小以达到进一步减小天线尺寸的目的,天线增益也得到提高.仿真结果表明,天线的3dB轴比带宽为11MHz,SH<-10dB的阻抗带宽为40MHz,增益为1.4dB.
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本文简要介绍了有限扫描相控阵天线的应用环境及其实现方法,给出了一种基于不规则子阵的天线设计,通过算例说明了其对最大栅瓣电平的抑制效果.该设计方法适用于天线阵扫描范围适中或对平均副瓣要求较低的雷达和通信系统中.
空馈阵列天线集合空气耦合馈电(Air-fed)天线和阵列天线的优点,具有高增益、低剖面、馈电简单、波束设计灵活等特点.本文总结了现有各种空馈阵列天线,并从电气性能和结构两方面做了对比分析,进而推论谐振是空馈阵列天线现实性能和结构尺寸折中平衡的核心机制,然后定性分析了空馈阵列天线家族中的各种谐振模式与天线频段宽带性能的关系.
基于H矩阵理论,提出了对电磁场积分方程核函数进行相位补偿并利用径向基函数插值逼近的方法,从而实现快速计算.在该方法中,将由矩量法分域基函数区域划分为近场区和远场区,对远场区矩阵块的计算利用核函数相位补偿处理再进行径向基函数插值,从而提高了逼近精度与效率,减少了所需存储量和计算量.计算结果比较表明,该退化核函数方法能够提高求解电磁场问题的存储与计算效率.
本文通过利用解析方法实现了在求解时域积分方程(time-domain-integral-equation,TDIE)时矩阵元素延迟位的精确计算.文章首先导出了时域积分方程中所用到的基于RWG基函数的标量位和矢量位解析表达式.在矩阵元素计算过程中,两层面积分的内层采用解析计算,外层选用25点高斯数值积分,时间层的卷积采用梯形公式进行求解,直接从时域角度得到了时间步进法(marching-on-in-
在各种计算电磁学方法中,基于计算机数值计算技术的电磁场数值算法获得了广泛的应用,GPU并行加速就是其中一种.本文介绍了GPU并行加速原理,并在CUDA平台下通过搭建GPU并行加速系统实现了FDTD法的电磁计算加速,此外还通过计算PEC球体模型的RCS对GPU的加速性能进行了研究与讨论,说明了GPU加速的优势.
本文扩展了基于波系数特征的目标识别方法.研究了TE波入射情况下波系数的提取、波系数的特性、无噪声情况下基于波系数的目标识别以及高斯白噪声情况下的目标识别.结果表明,TE波入射下的波系数比TM波入射下的波系数对角度更敏感,但是在噪声情形下可取得更好的识别结果.
随着目标的电尺寸不断增大,传统矩量法计算得到的阻抗矩阵的条件数会增大,导致求解得到的阻抗矩阵方程收敛很慢.本文利用Calderón恒等式改变了电场积分算子的谱特性,使得矩阵的条件数不会随着目标电尺寸的增加而增加,数值结果表明通过Calderón乘式预条件的电场积分方程收敛很快.
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空间映射算法的粗模型一般为数学解析式或等效电路模型,但是以电路为基础的粗模型很难应用到某些特定的微波器件中,对于某些类型的滤波器,要准确地建立一个与之相对应的等效电路模型非常困难.本文为能够利用空间映射方法进行复杂结构的双通带滤波器优化设计,在响应面法的基础上,引入了一种响应面近似模型作为粗模型,该模型通过基于kriging插值的响应面近似方法构造,具有良好的预测能力,且不需借助于等效电路或解析模
基于传统的场分析设计和传输线理论,利用金属栅隔离减小阵列之间的互耦阻抗的方法给出了一种大型波导缝隙阵列的设计方法.该方法是通过在单列波导缝隙阵列两边加载金属栅来减小缝隙之间的相互耦合,使不同波导之间可以独立设计,从而大大减小计算量和设计难度.最后使用该设计方法设计研制了一个工作频率为9.0GHz的8×8单元波导缝隙阵列,并进行了仿真和测试,实验结果和仿真结果相吻合,证明了本章设计方法的有效性.