摘要：提出一種寬帶電子標簽天線，該天線適用于多標準超高頻射頻識別(RFID)系統，由一個類偶極子輻射體和一個饋電環構成。類偶極子輻射體包含兩個變形彎折偶板子天線，這兩個變形彎折偶極子天線的長度有差別。它們可以形成兩個相近的諧振點，使得天線的阻抗(特別是虛部)在840～956 MHz的范圍內保持平穩，以獲得與芯片阻抗在較寬頻段內的良好的共軛阻抗匹配，從而使天線獲得一個非常寬的帶寬(840～975 MHz)。該帶寬足以覆蓋全球超高頻RFID頻率范圍，使得標簽可以全球通用，大大減少了重復設計工作量，有效降低了成本。最后基于仿真模型，加工了一個天線實物，實物測量結果與仿真結果吻合良好。
關鍵詞：偶極子天線；阻抗匹配；射頻識別；帶寬

0 引言
RFID(Radio Frequency Identification)是一種非接觸式的自動的無線電射頻識別技術，它通過無線射頻信號自動識別目標對象并獲取相關數據，識別工作無須人工干預，可工作于各種惡劣環境。該技術自20世紀80年代以來得到迅速發展和廣泛應用，是一項利用射頻信號通過空間耦合實現無接觸信息傳遞并通過所傳遞的信息達到識別目的的技術。作為一種自動識別與數據采集技術在商業、制造業、交通運輸業、物流管理、安全檢查、票證管理、軍事裝備等領域得到廣泛應用，應用行業不斷擴大，理論得到豐富、發展和完善，正在發展成為一個跨專業的獨立領域。許多企業紛紛投入到射頻技術的應用與推廣中，以此來提高運營效率和效益。美軍是最早將RFID技術運用于軍事物流的國家，并在實戰中取得了令人矚目的軍事效益，RFID技術已逐步成為提高軍事物流供應鏈管理水平，降低保障成本，增強物流保障能力的重要技術工具和手段。國內RFID目前主要使用的頻段有125 kHz(低頻)、13．56 MHz(中高頻)、902～928 MHz(超高頻)，越來越多的研究機構開始對超高頻(UHF)REID系統進行研究，以實現系統的遠距離、高速率、低成本等特性。
由于UHF頻段電子標簽具有遠距離、動態下讀取信息的能力，所以已在停車收費、零售管理、公共交通和汽車安全防盜等領域逐漸得到應用。天線是RFID標簽系統的關鍵器件，這是因為天線的尺寸制約著標簽小型化發展，而天線的寬頻帶對減少標簽成本都有實際意義。出于低成本和簡化標簽結構的需要，標簽芯片與標簽天線一般是直接連接，期間沒有任何匹配電路。這就要求天線的阻抗設計要與阻抗匹配，以實現最大功率傳輸。而芯片的阻抗與傳統的50 Ω不同，典型值一般是實部較小，而虛部較大的復阻抗。要匹配這樣一個復阻抗，會使天線的帶寬變窄，因此寬帶RFID標簽天線成為當前研究的熱點和難點。
本研究基于兩個變型彎折偶極子天線，通過引入合適的饋電結構同時進行饋電，使天線的帶寬得以拓寬。并基于電磁仿真軟件Ansoft HFSS的仿真分析，設計并加工了一個實物天線。實測結果與仿真結果吻合良好，驗證了該設計的有效性。

1 天線原理與設計
根據參考文獻，天線模型可以等效為如圖1所示的天線模型。當寄生單元無限長時，圖1模型可以等效為圖2所示的等效電路模型。