Σχεδιασμός Κεραίας RFID διπλής πόλωσης πανκατευθυντικής για τη βιομηχανία Logistics

0 Πρόλογος

Προς το παρόν, με την ευρεία εφαρμογή της αναγνώρισης ραδιοσυχνοτήτων (RFID) σε αναγνώριση, τραπεζικές, κάρτες κυκλοφορίας κ.λπ., έχει προσελκύσει όλο και μεγαλύτερη προσοχή από διάφορους τομείς της κοινωνίας. Επιπλέον, όπως αναφέρει η χώρα η κατασκευή του "Internet of Things" στο καθεστώς της στρατηγικής βιομηχανίας, η εφαρμογή της RFID στα logistics και την αποθήκευση έχει δοθεί όλο και μεγαλύτερη προσοχή από διάφορες εταιρείες logistics. Η διαδικασία εφαρμογής του RFID σε logistics και αποθήκευση περιλαμβάνει παρακολούθηση φορτίου στη διαδικασία logistics, αυτόματη συλλογή πληροφοριών, εφαρμογές διαχείρισης αποθήκης, εφαρμογές λιμένων, ταχυδρομικά δέματα, ταχεία παράδοση κ.λπ. Για παράδειγμα, έχει γίνει πολλή έρευνα στις κεραίες RFID χρησιμοποιείται σε πεδία όπως η αναγνώριση στη βιβλιογραφία. Στη βιομηχανία logistics, η εφαρμογή του RFID είναι διαφορετική από την εφαρμογή του RFID στην αναγνώριση. Πρέπει να μπορεί να εκπέμπει και να λαμβάνει σήματα σε μεγάλη απόσταση και σε διαφορετικές κατευθύνσεις, κάτι που απαιτεί οι κεραίες που χρησιμοποιούνται στη βιομηχανία logistics να έχουν πλήρη τροπισμό. Ταυτόχρονα, δεδομένου ότι το κύριο σύστημα μετάδοσης και λήψης του συστήματος αναγνώρισης logistics δεν μπορεί να γίνει πολύ μεγάλο, η κατεύθυνση πόλωσης της κεραίας του μπορεί να μην μπορεί να πολωθεί κυκλικά. Αυτό απαιτεί η κεραία RFID να μετατραπεί σε κεραία διπλής πόλωσης, ώστε να μπορεί Οποιαδήποτε κατεύθυνση να επιτρέπει στο κύριο σύστημα λήψης να λαμβάνει το σήμα της πλακέτας της ετικέτας RFID.

1 Σχεδιασμός κυκλικής κεραίας patch με διπλά σημεία τροφοδοσίας

Επί του παρόντος, η έρευνα για τις κυκλικές κεραίες μπαλωμάτων τείνει κυρίως να είναι μικροσκοπική και η έρευνα για τη διπλή πόλωση βασικά δεν εμπλέκεται. Η κεραία του κυκλικού μπαλώματος με διπλά σημεία τροφοδοσίας είναι να κάνει το κυκλικό έμπλαστρο διπλής πόλωσης.

1.1 Διαστάσεις κεραίας ενημερωμένης έκδοσης διπλού σημείου τροφοδοσίας

Η κεραία του κυκλικού εμπλάστρου με διπλά σημεία τροφοδοσίας χωρίζεται σε δύο μέρη: το τμήμα τροφοδοσίας και το κυκλικό τμήμα του εμπλάστρου. Το τμήμα τροφοδοσίας είναι ένα καλώδιο τροφοδοσίας που βγαίνει από έναν τροφοδότη και στη συνέχεια διακλαδίζεται στον τροφοδότη για να σχηματίσει δύο γραμμές τροφοδοσίας, οι οποίες τροφοδοτούνται αντίστοιχα στις δύο κάθετα τέμνουσες διαμέτρους της κυκλικής κεραίας μπαλώματος και στα μήκη γραμμής των δύο γραμμών τροφοδοσίας διακλάδωσης διαφέρουν κατά λ/ 4. Για να γίνει η τιμή αντιστοίχισης της σύνθετης αντίστασης της κεραίας 50 Ω, ρυθμίζεται ένας κλάδος προσαρμογής συντονισμού στη θύρα τροφοδοσίας, όπως φαίνεται στο σχήμα 1. Προσαρμόζοντας τα μήκη των L2 και L1, η σύνθετη αντίσταση της κεραίας μπορεί να ρυθμιστεί στα 50 Ω. Αυτή η μορφή κυκλώματος ταιριάσματος είναι εύκολο στην κατασκευή και χαμηλό κόστος.

1.2 Αποτελέσματα προσομοίωσης κυκλικής ενημερωμένης κεραίας με διπλά σημεία τροφοδοσίας

Τα αποτελέσματα προσομοίωσης της κυκλικής κεραίας με διπλά σημεία τροφοδοσίας φαίνονται στο Σχήμα 3 και στο Σχήμα 4. Το Σχήμα 3 δείχνει την αναλογία στάσιμων κυμάτων και το Σχήμα 4 είναι το σχέδιο ακτινοβολίας του επιπέδου Ε. Μπορεί να φανεί ότι η αναλογία στάσιμων κυμάτων είναι μικρότερη από 2 στην περιοχή 2,8-2,92 GHz. Μπορεί να φανεί από το Σχ. 3 και το Σχ. 4 ότι ο αρχικός σκοπός σχεδιασμού έχει επιτευχθεί.

2 Σχεδίαση ανεστραμμένης κεραίας L με παραμόρφωση ευρείας ζώνης

2.1 Διαστάσεις ευρυζωνικής παραμορφώσιμης ανεστραμμένης κεραίας L

Η ανεστραμμένη κεραία L αποτελείται από ένα οριζόντιο στοιχείο και ένα κατακόρυφο στοιχείο και έχει απόδοση οριζόντιας πόλωσης και κάθετης πόλωσης και το άθροισμα μήκους της είναι περίπου λ/4, επομένως έχει χαρακτηριστικά χαμηλού προφίλ. Αλλά η ζώνη συχνοτήτων του είναι σχετικά στενή, συνήθως μόνο το ένα τοις εκατό της κεντρικής συχνότητας. Το εύρος ζώνης της παραμορφωμένης ανεστραμμένης κεραίας L που σχεδιάστηκε σε αυτό το έγγραφο θα διευρυνθεί σημαντικά. Το δομικό διάγραμμα της ανεστραμμένης κεραίας L φαίνεται στο Σχήμα 5.

Η διηλεκτρική πλακέτα που χρησιμοποιείται είναι η πλακέτα FR4, η διηλεκτρική σταθερά ε=4,4, το πάχος της διηλεκτρικής πλακέτας είναι 1,5 mm και το πλάτος γραμμής W=1 mm.

2.2 Αποτελέσματα προσομοίωσης παραμορφωμένης ανεστραμμένης κεραίας L

Τα αποτελέσματα της προσομοίωσης της παραμορφωμένης ανεστραμμένης κεραίας L φαίνονται στο Σχήμα 6 και στο Σχήμα 7. Το Σχήμα 6 δείχνει την αναλογία στάσιμων κυμάτων και το Σχήμα 7 δείχνει το διάγραμμα κατεύθυνσης του επιπέδου Ε. Μπορεί να φανεί από το Σχήμα 6 ότι η αναλογία στάσιμων κυμάτων 2,37-3,29 GHz είναι μικρότερη από 2 και το εύρος ζώνης είναι 32,3%, που είναι πολύ υψηλότερο από το εύρος ζώνης των συνηθισμένων ανεστραμμένων κεραιών L. Διαπιστώνεται ότι οι απαιτήσεις σχεδιασμού έχουν τηρηθεί.

3 Συμπέρασμα

Αυτό το χαρτί σχεδιάζει και προσομοιώνει δύο διπλής πόλωσης πανκατευθυντικές κεραίες με κεντρική συχνότητα 2,85 GHz. Τα αποτελέσματα της προσομοίωσης των δύο κεραιών πληρούν τις απαιτήσεις σχεδιασμού. Μεταξύ αυτών, η κυκλική κεραία patch σημείου διπλής τροφοδοσίας είναι κατάλληλη για τη συλλογή και την παρακολούθηση πληροφοριών φορτίου oστ ακανόνιστες συσκευασίες. Η διηλεκτρική πλακέτα που χρησιμοποιείται σε αυτό το σχέδιο είναι ένα μαλακό διηλεκτρικό υλικό με πάχος 0,2 mm. Το εύρος ζώνης της παραμορφωμένης ανεστραμμένης κεραίας L φτάνει το 32,3%, το οποίο μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την παρακολούθηση πληροφοριών φορτίου όταν απαιτείται ευρυζωνική σύνδεση.