提升13.56MHz RFID读写器天线性能的HFSS仿真研究

本文主要探讨了HFSS（High Frequency Structure Simulator）在13.56MHz RFID（Radio Frequency Identification）读写器天线仿真中的应用。RFID是一种广泛应用的无线通信技术，它通过射频信号实现非接触式双向通信和目标对象的自动识别。13.56MHz是RFID系统常见的工作频率，对于读写器天线的设计至关重要，因为高效的天线性能直接影响到通信距离、数据传输速率以及系统的整体性能。 在设计过程中，作者首先介绍了13.56MHz RFID天线的工作原理，将读写器天线的线圈等效为PCB（Printed Circuit Board）平面螺旋电感，这是一种常见的天线结构，能够有效地处理高频信号。通过HFSS软件，研究人员可以模拟并计算出电感值L和品质因子Q，这些参数是衡量天线性能的关键指标，如辐射效率和带宽。 文章指出，仿真结果显示，模拟得到的电感值与理论计算值有0.03μH的偏差，这一结果处于可接受范围内，表明了这种方法的准确性。然而，考虑到实际天线中存在寄生电容，可能会导致地电流的产生，从而降低天线磁场强度。为了解决这个问题，作者提出在天线末端添加开路补偿线圈，这是一种有效的补偿策略，能够有效抑制寄生效应，确保天线性能不受影响。 本文通过HFSS软件对13.56MHz RFID读写器天线进行详细设计和仿真，旨在优化天线的发射效率，提高系统的整体性能，并为实际实验室研发和试制提供技术支持。关键词包括RFID、天线线圈、品质因子、平面螺旋电感和HFSS，这些都反映了文章的核心研究内容和方法。通过这样的仿真分析，科研人员能够更好地理解和优化RFID天线设计，以满足日益增长的无线通信需求。