1 导言
近年来，跟着RFID（射频辨认）技能快速开展，该技能已广泛使用于出产、物流、交通、运送、医疗、防伪、盯梢和财物办理等使用领域。当时，各国运用的频段各不相同，在北美和南美，无源RFID频段为902MHz到928MHz。许多作业者在缝隙耦合、高隔离度和双极化等方面做了许多研究作业，比方提出了一种运用缝隙耦合的微带天线，并得到了双极化和二端口间的高隔离度，不过它的作业频率是5.8GHz。说到的天线，尽管结构简略，中心作业频率在 911MHz，但它的阻抗带宽相对较窄。也有在865MHz到928MHz这样宽频带作业的RFID天线，不过该天线只合适用作标签天线。
关于微带天线，比较于其他馈电机制，缝隙耦合具有更好的规划灵活性。双极化作业的微带天线也十分合适于RFID使用。因而，在本文中，咱们提出了一种合适于北美和南美RFID使用的双极化缝隙耦合的微带天线。该微带天线得到了较高的隔离度；天线的增益大约为7.5dBi；带宽在VSWR=1.5时现已掩盖了902MHz-928MHz频段。
2 天线规划
本文首要规划了一个缝隙耦合的微带天线。天线分为三层：顶层是介质层，介质层上是辐射贴片；中心一层是空气层；底层也是介质层，介质层上是接地层，介质层下是馈电。它们的参数设置如下：介质层厚度都为1.6mm；它们的相对介电常数都为4.4；为了添加天线的带宽，这儿挑选空气层的厚度为25mm。天线的侧视图如图1所示。
图1 天线的侧视图
本规划选用单贴片，为了使天线谐振在915MHz，长方形贴片的长度挑选为113mm，宽度挑选为108mm。辐射贴片如图2中的虚线框所示。
该天线的馈电方法选用缝隙耦合。在接地层中挖出两个H形的缝隙。H形缝隙的宽度都相同（H形边臂和中心臂宽度别离为1mm和0.5mm）；缝隙边臂和中心臂的长度和宽度如图2所示（单位都为mm）。以辐射贴片的中心线确认一坐标（x轴和y轴），则从图中可以看出，H形缝隙是关于y轴对称的；H形缝隙与x轴的相对方位也在图2中标出。使用缝隙耦合，在端口1和端口2之间可以得到很高的隔离度。
图2 天线的辐射贴片和耦合缝隙图
在天线的底层下是馈电层，在本规划中馈电层是由50om的微带线组成，微带线的宽度为3.1mm。馈电层的俯视图如图3所示。图中的t1=8.05mm，t2=11.95mm。
图3 天线的馈电
3 成果
根据仿真成果，咱们加工了一个天线什物，并使用网络分析仪得到了测验成果。经过仿真，咱们得到了较好的仿真成果：回波损耗S11和S22的带宽（14dB 时）别离为44.51MHz（898.72MHz-943.23MHz）和66.24MHz（888.73MHz-954.97MHz）；并且在整个带宽内，天线端口1和端口2的隔离度好于-34dB。实测成果中，回波损耗S11和S22的带宽（14dB时）别离为63MHz（897.5MHz- 960.5MHz）和32.38MHz（896.37MHz-928.75MHz）；在整个带宽内，天线端口1和端口2的隔离度好于-33dB。在图4、图5和图6中别离示出了S11、S22和隔离度的仿真成果和实测成果。
图4 仿真和实测的回波损耗S11
图5 仿真和实测的回波损耗S22
图6 仿真和实测的隔离度
从图4、图5和图6中可以看出，回波损耗S11和隔离度的仿真成果和实测成果较为契合，而回波损耗S22的实测成果与仿真成果相差较大，不过其仿真成果和实测成果都现已满意北美使用的带宽要求（902MHz-928MHz）。
天线的辐射方向图如图7所示。图7中示出了915MHz时端口1和端口2的两个主平面辐射方向图，可以看出得到了很好的辐射特性，交叉极化值也很小；天线增益大约为7.5dBi；仿真的天线功率大约为90%。经过端口1和端口2鼓励，可以得到双极化。
（a）端口1的x-z面
（b）端口1的y-z面
（c）端口2的x-z面
（d）端口2的y-z面
图7 端口1和2两主平面的辐射方向图
4 定论
在本文中，使用缝隙耦合完成天线馈电，得到双极化的微带天线。根据仿真成果，咱们加工了天线什物，并测验了天线。天线中心频率为915MHz，带宽在 VSWR=1.5时可以掩盖902MHz-928MHz频段；一起天线在作业频段内具有较高的隔离度、杰出的增益特性和交叉极化特性。此天线合适于 RFID读写器使用。
