基于分形结构的纸基RFID标签天线研究

在低质基材上研究只有分形结构的RFID标签天线尺寸缩减特性。在偶极子天线加载分支线特性的研究基础上,提出基于Manderlbrot和“分形树”结构的RFID标签天线设计。通过矩量法仿真,给出了两种分形结构标签天线的谐振频率、反射系数及方向图。并制作了纸质基材的3阶分形树结构RFID标签天线实物。仿真和测试结果表明,“分形树”标签天线结构简单,具有较好的尺寸缩减特性。     

一种新型的hilbert分形rfid标签天线

随着射频识别技术研究的迅速发展,寻求具有尺寸缩减特性的天线结构成为RFID设计的实际需要,Hilbert分形结构是天线小型化设计的一种有效解决方案.本文论述了Hilbert分形天线的基本原理,对弯折偶极子天线采用Hilbea分形结构进行小型化设计,并对实物进行仿真.经测试与仿真后结果表明:标签天线尺寸约为25.6mm*16.2mm,工作在中心频率915MHz处,增益达到2.19dB,相对阻抗带宽为90MHz.天线能保持较好的工作性能,可应用于酒瓶盖防伪RFID标签中.     

基于领带结Sierpinski分形结构的RFID标签天线

基于三角形Sierpinski微带分形贴片,提出了一种新型的小尺寸领带结RFID标签天线设计。通过仿真,给出了该分形天线的端口特性,同时给出了该领带结型Sierpinski标签天线的谐振频率、方向图以及天线效率。结果表明,采用不同维数的分形结构,可以实现多频段的工作特性,因而该天线可以很方便地应用于RFID电子标签中。     

矿用RFID标签天线的分析与设计

本文提出了一种用于矿井人员定位系统的结构紧凑的Hilbert分形倒F标签天线.通过HFSS软件仿真,分别给出了普通倒F天线和Hilbert分形倒F天线的回波损耗、方向图及天线增益.仿真结果表明,这2种天线性能相当,但Hilbert分形倒F天线具有更小的尺寸,更符合矿用RFID标签天线小尺寸、低功耗的要求.制作的Hilbert分形天线经测试,在2.425 GHz的中心频率下,回波损耗为-38.28 dB,带宽为190 MHz.     

RFID分形阅读器天线设计

研究了不同阶数的Minkowski分形微带贴片天线的性能,给出了一种双层2阶Minkowski分形阅读器天线,仿真结果表明,天线在谐振频率点处具有良好的性能,且尺寸大小为30mm×30mm,与普通的方形贴片天线相比,其面积大约减少了43．75％,宽度减少了25％,具有较好的尺寸缩减特性,天线的性能和尺寸能满足手持RFID阅读器的要求。该天线设计具有结构简单、易于制作等特点,适合用于RFID阅读器天线的小型化设计。     

分形天线的特性分析及其在MIMO天线中的应用

分形最基本的特征是自相似特性与分数维,可以很好地应用于设计天线.与传统天线相比,在性能保持相近的情况下,分形天线表现出两个突出的优势:减小天线尺寸和使天线在多频带下工作.文中以Koch天线、分形树天线和分形环天线为例,说明了分形天线减小天线尺寸的优势;以Sierpinski基垫天线为例,说明了分形天线增加天线工作频带的优势.还对Minkowski分形天线阵列进行了分析,表明作为天线阵列单元的分形天线,可以提高天线阵的辐射特性.文中提出了将Minkowski分形天线应用于多输入输出(MIMO)天线中.     

一种基于分形结构的树生长微带天线设计

基于分形理论和自然树竞争(TGCA)思想,提出了采用树枝结构在不同生长因子下进行迭代生长的方法,对分形天线多谐振频率点进行优化控制,克服常见分形天线难于调整多个谐振频率点位置关系的缺点。树生长分形天线通过生长因子和天线尺寸的线性调整,可以方便地实现高低谐振频率的优化设计,方法简单易行。基于该方法,采用时域有限差分(FDTD)算法优化设计了一种具有GSM900/DCS1800双频谐振点的树生长微带分形天线。从实验和仿真结果可以看出,该微带分形天线在0.91 GHz,1.81 GHz谐振频率处带宽均大于100 MHz,水平方向为全向辐射,测量所得结果和仿真数据吻合较好,验证了采用生长因子调整分形天线谐振频率的方法。     

一种新型微带分形贴片天线的设计

采用两点格式法构造了一种新型的分形结构,并利用其设计了微带分形贴片天线,采用AnsoftHFSS软件对天线进行仿真优化,然后制作了实物并完成实验测量。仿真结果和测量数据表明:一阶和二阶微带分形贴片天线的面积尺寸较传统微带贴片天线分别能够缩减46.85%和60.01%,这与传统的Koch微带分形贴片天线和Minkowski微带分形贴片天线比较,具有良好的尺寸缩减性。因此,该结构在天线小型化领域具有研究价值。     

改进型Sierpinski三角形分形多频天线研究

分形天线可以实现多频工作和尺寸减缩,在军用与民用方面都有着很大的发展潜力.研究了一种新结构形式的改进型Sierpinski分形天线,与普通结构相比,其可以通过调节各个三角形的高度比例来调整频比,且结构简单,加工制作更容易.仿真结果验证了改进型Sierpinski多三角形天线的多频特性.     

小型化准分形加载单极子天线

提出了一种小型化宽带加载单极子天线,即对有顶部加载的单极子天线进行准分形和RLC集总加载.研究表明准分形可以有效地降低天线的谐振频率,提高辐射能力.准分形加载单极子天线和三维分形树单极子天线相比,结构非常简单,容易实现,和典型的加载单极子天线相比,天线的电尺寸要小得多.对准分形加载单极子模型天线进行了测试,实测结果和仿真结果比较一致.加入匹配网络后,可得到10:1的带宽.