天線的參數(shù)指標(biāo)(10) 天線的輸入阻抗Z
10.天線的輸入阻抗Z
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定義:天線輸入端信號(hào)電壓與信號(hào)電流之比,稱為天線的輸入阻抗。輸入阻抗具有電阻分量 Rin 和電抗分量 Xin ,即 Zin = Rin+ j Xin 。電抗分量的存在會(huì)減少天線從饋線對(duì)信號(hào)功率的提取,因此,必須使電抗分量盡可能為零,也就是應(yīng)盡可能使天線的輸入阻抗為純電阻。事實(shí)上,即使是設(shè)計(jì)、調(diào)試得很好的天線,其輸入阻抗中總還含有一個(gè)小的電抗分量值。
輸入阻抗與天線的結(jié)構(gòu)、尺寸以及工作波長(zhǎng)有關(guān),半波對(duì)稱振子是最重要的基本天線,其輸入阻抗為 Zin =73.1+j42.5Ω。當(dāng)把其長(zhǎng)度縮短(3~5)%時(shí),就可以消除其中的電抗分量,使天線的輸入阻抗為純電阻,此時(shí)的輸入阻抗為 Zin =73.1Ω,(標(biāo)稱75歐)。注意,嚴(yán)格的說(shuō),純電阻性的天線輸入阻抗只是對(duì)點(diǎn)頻而言的。
關(guān)于超高RFID的閱讀器,其輸出端口阻抗為50Ω,且常用的平板天線都是50Ω阻抗,正常情況下閱讀器和平板天線不用考慮失配問(wèn)題(平板天線受環(huán)境影響不大),但是如果項(xiàng)目中使用的是訂制天線(如智能貨架、智能書柜),其在不同的環(huán)境中的阻抗會(huì)有很大的變化(對(duì)稱陣子類天線容易受到外界影響),在項(xiàng)目實(shí)施時(shí)盡可能用設(shè)備進(jìn)行測(cè)量,如無(wú)法提供設(shè)備可以用閱讀器進(jìn)行測(cè)量(現(xiàn)在一些閱讀器提供反射能量參數(shù),通過(guò)反射能量與入射能量可以算出VSWR等參數(shù),5.2.3節(jié)中有相關(guān)介紹)。
關(guān)于超高頻RFID標(biāo)簽芯片,其阻抗由實(shí)部和虛部組成,如15-j150Ω,并不是50Ω,所以標(biāo)簽天線不能直接用50Ω的天線,要根據(jù)不同芯片的阻抗進(jìn)行設(shè)計(jì)。如果一定是要連接50Ω的平板天線,可以接一段匹配電路使其阻抗變?yōu)?0Ω。