13.56mhz rfid读写器天线的设计与仿真

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1、电磁场与微波13．56MHzRFID读写器天线的设计与仿真戴彩艳，蔡坚勇，陈银燕，朱雨，林李金，黄永亮，晏嫂(福建师范大学光电与信息工程学院，福建福州350007)摘要为提高l3．56MHzRFID读写器天线的发射效率，并使其天线在实验室易于研发和试制，对13．56MHzRFID天线系统的工作原理进行了简要介绍，在此基础上，把13，56MHzRFID读写器天线线圈等效为PCB平面螺旋电感，利用HFSS软件建立模型并仿真得出电感值工、品质因子Q值等参数。其仿真结果得到的电感值与理论计算值相差0．03H，在可

2、接受的范围内。考虑到实际天线产生的寄生电容，提出了在天线末端加开路补偿线圈的方法，避免因寄生电容产生地电流而使天线线圈的磁场强度降低，仿真结果证实了该方法的可行性。关键词RFID；天线线圈；品质因子；平面螺旋电感；HFSS中图分类号TN827文献标识码A文章编号1003—3106(2013)01—0042—04DesignandHFSSSimulationof13．56MHzRFIDReaderAntennaDAICai—yan，CAIJian—yong，CHENYin—yan，ZHUYu，LINLi—j

3、in，HUANGYong-liang，YANMan(CollegeofPhotonicandElectronicEngineering，FanNormalUniversity，FuzhouFan350007，China)AbstractToimprovetheemissioneficiencyof13．56MHzRFIDreaderantennaandtoresearchandmakethatantennamucheasierinlaboratory，thepaperisbasedontheworking

4、principleof13．56MHzRFIDantennasystem，anddealswith13．56MHzRFIDreaderantennaasthePCBplanarspiralinductors，andgetstheInductancevalueLandthequalityfactorQete．byHFSSsimulation．TheresultofHFSSsimulationshowsthatthedifferencebetweentheinductancevalueandthetheory

5、valueisabout0．03trH，whichisaccepted．Consideringtheparasiticcapacitancegeneratedbytheactualantenna，thispaperreferstoaddanopen—loopcoilattheendoftheantennacoilSOastoavoidingdecreasingthemagneticfieldstrength，whichiscausedbygroundcurrentbecauseofparasiticcap

6、acitance，yettheresuhofsimulationforthemethodhasbeenprovedfeasible．KeywordsRFID；antennacoil；qualityfactor；planarspiralinductor；HFSS圈的标签天线在交变磁场中产生感应电压。工作于0引言13．56MHz的RFID天线系统采用变压器原理，遵循射频识别(RFID)技术是一项利用射频信号进法拉第电磁感应定律，天线线圈在功能上等效于电行非接触式双向通信，自动识别目标对象并获取相感，其实际电感

7、值取决于天线的结构、导线的厚度、关数据的无线通信技术。在众多中自动识别技术线圈之间的距离、天线的尺寸以及天线绕制的圈数中，它具有精度高、适应环境能力强、阅读速度快、抗等。下面基于射频芯片MFRC500，对13．56MHz干扰能力强、便于应用等优点，实现了非接触式操RFID读写器的天线设计的方法进行了探究。作，无机械磨损，寿命长，支持读／写数据，可重复使1天线结构的选择与等效电路用，使用了防冲撞技术，能同时识别多个高速运动物体。目前，RFID技术在国内外发展非常迅速，在物高频RFID读写器天线可以采用空心电

8、感线圈流、仓储、零售、制造业、军事、交通、电力、食品和环或者铁氧体磁芯线圈，也可由印刷PCB板或其他介境等行业已经有了广泛应用，其实现的主要功能有质基材的导电线路构成⋯，常见的天线线圈形式有身份识别、物品防伪、资产管理、人员定位、图书、档短圆柱形、环形、方形和矩形。对工作于高频案管理和汽车防盗等，其应用前景十分可观。(13．56MHz)的RFID系统，由于其电磁波的波长远RFID天线系统包括读写器天线和标签天线。大于识别距离，