?
Исследование микрополосковой антенны для RFID-технологии на круговой меандр-линии
Использование в микрополосковых антеннах для радиочастотной идентификации спиральных и меандровых структур позволяет создавать миниатюрные излучатели, геометрические размеры которых много меньше излучаемых или принимаемых длин волн [3 - 5]. Таким условиям удовлетворяют, например, микрополосковые спиральные антенны. В основе таких антенн лежит круговой или прямоугольный резонатор с логарифмическим, арифметическим или эллиптическим видом намотки спирали. Антенная структура имеет осевое излучение, поляризованное по кругу или эллипсу. Однако в дальней зоне поляризация таких антенн становится линейной [6, 7]. Это приводит к ухудшению кроссполяризационных свойств и затрудняет возможности их применения для радиочастотной идентификации в диапазоне 866-915 МГц. Для работы в указанном диапазоне частот авторами предложена конструкция антенны для RFID на основе отрезка замедляющей структуры в виде меандр-линии с различной периодичностью структуры [8 – 10]. Как известно, при возбуждении периодической структуры возможно два режима работы: в первом - электромагнитная волна сосредотачивается вблизи структуры без излучения, а во втором – наблюдается излучение электромагнитных волн в окружающее пространство. Режим работы периодической структуры определяется соотношением между коэффициентом фазы питающей волны, распространяющейся вдоль структуры, и периодом структуры. При малом периоде по сравнению с длиной волны излучение отсутствует, а при их совпадении происходит интенсивное резонансное излучение. В последнем случае энергия питающей волны в структуре практически полностью преобразуется в энергию излученных электромагнитных волн, а возбуждение структуры за областью излучения резко уменьшается, что не нарушает режим работы антенны. Период структуры у предложенных вариантов антенн является постоянным, что позволяет объяснить отсутствие отсечки тока в периодической системе реализацией режима резонансного излучения. Очевидным преимуществом применения меандр-линий при проектировании микрополосковых антенн является возможность разработки конструкций с уменьшенными геометрическими размерами при сохранении электрической длины. Проведенное компьютерное моделирование микрополосковых антенн с разным числом излучателей на основе круговых меандр-линий с помощью программных средств ММАNA-GAL v.1.2.0.20 и AWR Design Environment v.9.0.4847, позволяет сделать вывод о наличии у таких структур равномерной диаграммы направленности и круговой вращающейся поляризации. Показано, что с увеличением числа микрополосковых излучателей можно добиться меньшей изрезанности диаграммы направленности антенны, но при этом возникают трудности с ее согласованием. Полученные результаты дают возможность реализации синтеза антенн в диапазоне от 866 МГц до 915МГц, путем изменения их геометрических параметров.
