新颖单极天线组阵：12dB线极化RFID天线设计

"RFID技术中的一种形式新颖的12dB线极化RFID天线的研究" RFID（Radio Frequency Identification）技术是一种非接触式的自动识别技术，它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，无需人工干预，能够识别高速移动的物体，并能同时识别多个标签。该技术广泛应用于物流管理、库存控制、资产管理、产品追踪等领域。 本文主要研究的是一种新型的12dB线极化RFID天线设计，与传统的微带天线组阵相比，这种设计采用了单极天线组阵的方式，展现出了诸多优势。通常，微带天线组阵的尺寸较大，为580mm×260mm×50mm，而单极天线组阵则能实现小型化，重量轻，成本低，同时保持了较强的天线方向性。 在天线的设计中，单极振子被用于构建天线阵列。单极天线是偶极子天线的一种变体，其中一臂长度被缩短为零，直接接地，而另一臂则垂直设置。这样的设计使得天线长度等于四分之一波长，以达到谐振状态，确保与传输线馈线的良好匹配。如果天线长度显著小于四分之一波长，匹配和效率会受到严重影响，馈线区域的辐射也会恶化天线的方向图特性。 单极天线的电流和电荷分布与对应的对称振子上臂相同，但其输入电压和输入阻抗只有对称振子的一半。虽然单极天线的最大辐射强度与对称振子相同，但辐射只发生在上半空间，因此辐射功率和平均辐射强度减半，方向性系数加倍。然而，由于实际地面对有限电导率的影响，主瓣上翘的强度减弱，导致辐射效率降低。因此，四分之一波长的单极天线有效增益通常低于半波振子天线。 为了提高天线的增益，设计中采用了引向器。引向器位于单极天线之前，其长度通常在0.41λ到0.46λ之间，与有源振子之间的距离介于0.15λ到0.4λ。引向器上的感应电流相位超前或滞后，使得沿天线阵列方向的场强大于反方向，从而增强增益和方向性。增加引向器的数量可以进一步提升增益，但同时也可能增加天线的复杂性和成本。 这项研究提出的单极天线组阵设计为RFID应用提供了一种新的可能性，尤其对于需要轻便、低成本且具有高定向性的场合，这种天线设计具有显著的优势。通过优化引向器的数量和位置，可以精确控制天线的增益和方向性，以满足不同应用场景的需求。这种创新设计不仅提高了RFID系统的性能，还降低了生产成本，对于推动RFID技术的发展和广泛应用具有重要意义。