一種射頻識別天線中心頻率的精確調整方法

2023-09-18 18:14:50

專利名稱：一種射頻識別天線中心頻率的精確調整方法
技術領域：
本發明涉及射頻識別天線的設計方法及其等效電感、等效電容的測量方法，以及如何實現調整射頻識別天線中心頻點的方法，尤其涉及一種射頻識別天線中心頻率的精確調整方法。
背景技術：
隨著射頻識別技術廣泛採用，射頻識別裝置的天線性能設計成了工程師關注的重要問題。而天線的中心頻率對性能影響很大，對中心頻率的測量成了天線設計的一個必須考慮因素。目前很多工程師都只是憑感覺和經驗來判斷電路中電容和電感的參數，設計射頻識別天線，這樣測量不但不夠準確，還需要花費大量時間實驗。本發明提供一種簡單的天線設計方法和定量測算射頻識別天線等效電容電感的方法來解決這個問題，有效的解決了射頻識別產品開發工程師在天線設計的時候對中心頻率判斷不準確和盲目調試電感和電容參數的問題。

發明內容
針對現有射頻識別天線開發調試的過程中難以準確調配天線中心頻率的問題，本發明目的在於採用簡單的射頻識別天線設計方法，和快速測算電路等效電感和等效電容的方法，來實現準確調配射頻識別天線中心頻率，解決射頻識別天線開發工程師的實際難題。一種射頻識別天線中心頻率的精確調整方法，所述的本發明採用在射頻識別天線上增加一個串聯電阻、一個串聯電容和一個並聯電容，來實現對天線的固有電感和固有電容的精確測算；具體的調整方法如下天線諧振頻率的計算公式7 =一一公式1根據此公式，我們把天線本身固有電感L稱作L固，把天線本身固有電容C稱作C 固；當圖2中電阻取0歐姆，再串聯或者並聯一個電阻的時候，可以得到如下公式L總=L固——公式2
則C總==――公式3C總=C固+C並——公式4從而可以測算出天線的固有電感和固有電容，再根據這兩個參數配上一個合適的串聯電容或者並聯電容，這樣就可以得到我們希望天線具有的中心頻率。總結規律是並聯電容容值越大，中心頻率越小；串聯電容容值越大，中心頻率越大。按照數學公式計算出滿足射頻識別天線中心頻率的電容和電感值。通過這種方法，射頻識別天線開發工程師可以快速準確測量被測天線的等效電容和等效電感，進而得到實際需要的電容值。該方法實現簡單、快速、成本低，可以有效實現對射頻識別天線的線
3圈天線中心頻率快速測算和調配，來解決射頻識別天線不易調整的問題。給射頻識別天線的開發人員在設計和調試射頻識別天線的時候帶來準確的參考數據和方便使用環境。


圖1為傳統射頻識別天線的工作結構示意圖；圖2為本發明射頻識別天線的工作結構示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖進一步說明本發明是如何實現的如圖1所示，傳統的射頻識別天線是在印刷電路板上用銅箔布線出一個環形天線，通常天線的圈數、形狀和大小是不同的，這樣得到天線的固有中心頻率會有不同。如圖2所示，本發明採用在傳統的射頻識別天線上，增加一個串聯電阻、一個串聯電容和一個並聯電容的方法，這樣得到天線的固有中心頻率等參數可以通過這三個元器件來調整。具體的調整方法如下天線諧振頻率的計算公式P 二一一公式1根據此公式，我們把天線本身固有電感L稱作L固，把天線本身固有電容C稱作C 固；當圖2中電阻取0歐姆，再串聯或者並聯一個電阻的時候，可以得到如下公式L總=L固——公式2c^lfif3C總=C固+C並——公式4從而可以測算出天線的固有電感和固有電容，再根據這兩個參數配上一個合適的串聯電容或者並聯電容，這樣就可以得到我們希望天線具有的中心頻率。總結規律是並聯電容容值越大，中心頻率越小；串聯電容容值越大，中心頻率越大。對於此方法舉例說明如下對一個本發明改進的RFID射頻識別天線，我們做如下實驗(1)先串聯一個0歐姆電阻，再串聯一個82PF電容，通過實測天線中心頻率是 10.09MHz ；(2)再把串聯的電容換成39PF，通過實測天線中心頻率是11. 488MHz ；由以上兩個實驗，分別把兩組數據送入公式1、公式2、公式3、公式4，進行二元一次方程，可以得到L固為196UH，C固為31PF。根據測算出的C固和L固的參數值，再由RFID規範要求的13. 56MHz， 按照天線諧振頻率計算公式，可以計算出實際應該使用的串聯或者並聯電容的容值即可。 通常當射頻識別天線的固有頻率大於13. 56MHz時，我們採用並聯電容的方法調整射頻識別天線的中心頻率。電路中串聯的0歐姆是預留器件，為了防止電路的Q品質因素值太高， 通常需要小於50。這種射頻識別天線中心頻率調整方法使用簡便、快捷，得到數據準確可靠，射頻識別天線中心頻率測算方法簡單易學，可以使同一個天線通過調整電阻電容參數的方法，來滿足不同場合的需求。
權利要求
1.一種射頻識別天線中心頻率的精確調整方法，其特徵在於採用在射頻識別天線上增加一個串聯電阻、一個串聯電容和一個並聯電容，來實現對天線的固有電感和固有電容的精確計算具體的調整方法如下天線諧振頻率的計算公式屍=ml頂一一公式ι根據此公式，把天線本身固有電感L稱作L固，把天線本身固有電容C稱作C固；當圖 (2)中電阻取0歐姆，再串聯或者並聯一個電阻的時候，可以得到如下公式 L總=L固——公式 C總H-—公式3 C固*c串C總=C固+C並一一公式4
2.根據權利要求1所屬的一種射頻識別天線中心頻率的精確調整方法，其特徵在於 所述的通過計算方法來精確計算出實際需要的電容、電感、電阻的參數值。
3.根據權利要求1所屬的一種射頻識別天線中心頻率的精確調整方法，其特徵在於 所述的並聯電容容值越大，中心頻率越小；串聯電容容值越大，中心頻率越大。
全文摘要
本發明公開了一種射頻識別天線中心頻率的精確調整方法，所述的本發明採用在射頻識別天線上增加一個串聯電阻、一個串聯電容和一個並聯電容，來實現對天線的固有電感和固有電容的精確測算。本發明這種射頻識別天線設計方法和定量精準測算等效電容電感的方法，不但有效的解決了射頻識別產品開發工程師在天線設計時候對中心頻率判斷不準確和盲目調試電感和電容參數的問題，而且也使得一個射頻識別天線可以滿足多個使用場合。
文檔編號H01Q1/38GK102456946SQ20101051494
公開日2012年5月16日 申請日期2010年10月21日 優先權日2010年10月21日
發明者王視聽 申請人:上海三旗通信科技股份有限公司