基于无线传输的射频识别系统

　　2.3.1　分析环型天线的等效电路

　　环型天线激励点的电压和电流由环的输入阻抗联系起来，即V=ZI0。为了评估用于天线谐振的电容Z′in,环型天线的输入阻抗必须确定；同样，为了评估天线效率和辐射阻抗，环型导体内的欧姆损耗和其他欧姆损耗也必须确定。

　　2.3.2　天线设计参数

　　环型天线输入阻抗Zin可由下式给出：

　　式中，RR为辐射电阻；RL为环型导体损耗电阻；RX为额外欧姆损耗电阻；LA为环型天线电感；L1为环型导体电感。

　　环型导体损耗电阻为：

　　式中，l为金属环形导体长度，p为环形导体交叉部分的周长，RS为导体表面电阻，u0为4π×10-7H/m;σ为导体电导率；RL的单位为Ω。额外欧姆损耗电阻主要来自电容CP上的等效串联电阻：

　　2.4　带有天线的阅读器的等效电路

　　产生交变磁场所需的导体回路由线圈L1表示，串联电阻R1相当于导体回路L1中线绕电阻的欧姆损耗。为了当阅读器的工作频率为fTX时在导体回路L1中获得最大电流，从而产生最大磁场强度H,经电容器C1串联形成谐振频率fRES=fTX的串联谐振电路。

　　图4中，阅读器的发送器出口产生高频电压u2,接收器直接与天线线圈L1连接。串联谐振电路的总阻抗Z1为各项单阻抗之和，即：

　　2.5　天线连接的匹配研究

　　根据阅读器使用的频率范围，使用不同的方法将天线线圈连接到阅读器发送器的输出端。通过功率匹配将天线线圈直接连接功率输出级，或通过同轴电缆馈送到天线线圈。天线线圈L1在射频识别系统的工作频率范围内表现为阻抗ZL。为了实现与50Ω系统的功率匹配，必须通过无源的匹配电路将此阻抗转换为50Ω，然后通过同轴电缆即可几乎无损失且