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為什么很多射頻系統(tǒng)或者部件中，很多時(shí)候都是用50歐姆的阻抗(有時(shí)候這個(gè)值甚至就是PCB板的缺省值) ，為什么不是60或者是70歐姆呢?這個(gè)數(shù)值是怎么確定下來(lái)的，背后有什么意義?本文為您打開(kāi)其中的奧秘。

這篇文章盤(pán)算了很久，遲遲不敢下筆，對(duì)于圓圖的巧奪天工實(shí)在不敢多語(yǔ)。有人用圓圖做阻抗匹配，也有人用圓圖做電路調(diào)試，甚至還有濾波器的調(diào)試。感謝史密斯大神的圓圖，讓射頻設(shè)計(jì)變得簡(jiǎn)單——一切逃不開(kāi)這個(gè)?。

RFID標(biāo)簽包含天線(xiàn)和芯片，二者均具有復(fù)數(shù)阻抗。對(duì)于無(wú)源標(biāo)簽來(lái)說(shuō)，因?yàn)闃?biāo)簽工作所需功耗全部來(lái)源于讀寫(xiě)器發(fā)射的射頻能量，所以天線(xiàn)和芯片之間能否實(shí)現(xiàn)良好的匹配和功率傳輸，直接影響到系統(tǒng)功能的實(shí)現(xiàn)，也很大程度上決定了標(biāo)簽的關(guān)鍵性能。

巴倫(Balun)也稱(chēng)平衡轉(zhuǎn)換器，是微波平衡混頻器、倍頻器、推挽放大器和天線(xiàn)饋電網(wǎng)絡(luò)等平衡電路布局的關(guān)鍵部件，可以說(shuō)是無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)射頻前端電路設(shè)計(jì)的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，直接影響著無(wú)線(xiàn)通信的性能和質(zhì)量。而差分天線(xiàn)饋線(xiàn)的主要任務(wù)就是高效率的傳輸功率，同時(shí)要保證對(duì)稱(chēng)陣子的平衡饋電。而在超短波頻段，如果采用平行雙導(dǎo)線(xiàn)做其饋電，雖然能保證這種平衡性，但由于其開(kāi)放式的結(jié)構(gòu)，將會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的反射，為防止電磁能量的漏失和不易受氣候和環(huán)境等因素的影響，饋線(xiàn)通常采用屏蔽式同軸電纜，但如果直接與天線(xiàn)端相連，將會(huì)破壞天線(xiàn)本身的對(duì)稱(chēng)性。這種不平衡現(xiàn)象不僅改變了天線(xiàn)的輸入阻抗匹配，而且使天線(xiàn)方向圖發(fā)生畸變。

阻抗控制在硬件設(shè)計(jì)中是一個(gè)比較重要的環(huán)節(jié)，IC廠(chǎng)商針對(duì)其應(yīng)用一般會(huì)向終端產(chǎn)商提供PCB板材質(zhì)、PCB疊層、PCB板厚等一些相關(guān)參考設(shè)計(jì)建議(這些都是跟PCB阻抗控制設(shè)計(jì)息息相關(guān)的)，終端廠(chǎng)商在拿到這些資料后，會(huì)結(jié)合實(shí)際情況據(jù)此進(jìn)行本地化的設(shè)計(jì)調(diào)整，然后將相關(guān)設(shè)計(jì)資料及要求提供給PCB的生產(chǎn)廠(chǎng)家進(jìn)行PCB生產(chǎn)。

射頻電路板設(shè)計(jì)由于在理論上還有很多不確定性，因此常被形容為一種“黑色藝術(shù)”，但這個(gè)觀點(diǎn)只有部分正確，RF電路板設(shè)計(jì)也有許多可以遵循的準(zhǔn)則和不應(yīng)該被忽視的法則。不過(guò)，在實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)，真正實(shí)用的技巧是當(dāng)這些準(zhǔn)則和法則因各種設(shè)計(jì)約束而無(wú)法準(zhǔn)確地實(shí)施時(shí)如何對(duì)它們進(jìn)行折衷處理。當(dāng)然，有許多重要的RF設(shè)計(jì)課題值得討論，包括阻抗和阻抗匹配、絕緣層材料和層疊板以及波長(zhǎng)和駐波等，在全面掌握各類(lèi)設(shè)計(jì)原則前提下的仔細(xì)規(guī)劃是一次性成功設(shè)計(jì)的保證。

匹配電路使用電容器和電感器，但是實(shí)際的電容器和電感器與理想的元件不同，有損耗。表示該損耗的有Q值。Q值越大，表示電容器和電感器的損耗就越小。

本文主要討論阻抗匹配在電子技術(shù)中的應(yīng)用，特別是在無(wú)源RFID標(biāo)簽與讀寫(xiě)器天線(xiàn)端口阻抗匹配中的應(yīng)用。

該文通過(guò)仿真研究發(fā)現(xiàn)包裝箱內(nèi)容積和物品的等效介電常數(shù)是影響包裝箱射頻識(shí)別(RFID)標(biāo)簽天線(xiàn)的兩大因素,其中物品的介電常數(shù)對(duì)RFID標(biāo)簽天線(xiàn)阻抗的影響最大。為了實(shí)現(xiàn)通用的"RFID包裝箱",設(shè)計(jì)了一種對(duì)包裝箱內(nèi)物品不敏感的紙基RFID標(biāo)簽天線(xiàn)。標(biāo)簽天線(xiàn)采用懸置微帶多層介質(zhì)結(jié)構(gòu),天線(xiàn)地板面積是輻射單元面積的兩倍。仿真和測(cè)試結(jié)果表明:在多種介電常數(shù)的物品包裝箱中,此RFID標(biāo)簽天線(xiàn)均較好地與標(biāo)簽IC阻抗匹配。

介紹了一種基于AS3992芯片的遠(yuǎn)距離RFID讀寫(xiě)器設(shè)計(jì)。通過(guò)AS3992內(nèi)部集成的模擬前端和協(xié)議處理系統(tǒng)，配合基帶的MCU控制，實(shí)現(xiàn)了在通信頻率840 MHz~960 MHz內(nèi)發(fā)射功率可調(diào)、天線(xiàn)接口可切換等實(shí)用功能。為了達(dá)到更遠(yuǎn)的傳輸距離,使用了多種阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)對(duì)微帶線(xiàn)阻抗進(jìn)行微調(diào)，且對(duì)輸出功率加以檢測(cè)，有效防止了盲目增大發(fā)射功率導(dǎo)致接收干擾而影響識(shí)別距離的問(wèn)題。設(shè)計(jì)了4個(gè)天線(xiàn)接口，擴(kuò)展了讀寫(xiě)器的應(yīng)用距離，同時(shí)減少了單天線(xiàn)的盲區(qū)，降低了誤碼率。

有源射頻識(shí)別定位系統(tǒng)現(xiàn)已被廣泛應(yīng)用于各種定位場(chǎng)景。針對(duì)實(shí)際場(chǎng)景下電子標(biāo)簽小型化的需求，在半徑為14 mm的半圓里，應(yīng)用彎折線(xiàn)實(shí)現(xiàn)了標(biāo)簽PCB天線(xiàn)的小型化設(shè)計(jì)，增益達(dá)到-17 dB?；诩傇娐?，天線(xiàn)實(shí)現(xiàn)了433 MHz的諧振特性，且標(biāo)簽天線(xiàn)與標(biāo)簽芯片實(shí)現(xiàn)了50 Ω的阻抗匹配。

本文從電子標(biāo)簽的理論開(kāi)始，論述了電子標(biāo)簽的設(shè)計(jì)方法，力求在特定的尺寸內(nèi)設(shè)計(jì)出高增益、高效率、高穩(wěn)定性，根據(jù)電磁理論與天線(xiàn)理論，設(shè)計(jì)并且加工出車(chē)輛防拆電子標(biāo)簽的實(shí)物。從阻抗匹配問(wèn)題上，詳細(xì)分析了電子標(biāo)簽的各個(gè)參數(shù)對(duì)于電子標(biāo)簽性能的影響。

有源射頻識(shí)別定位系統(tǒng)現(xiàn)已被廣泛應(yīng)用于各種定位場(chǎng)景。針對(duì)實(shí)際場(chǎng)景下電子標(biāo)簽小型化的需求，在半徑為14 mm的半圓里，應(yīng)用彎折線(xiàn)實(shí)現(xiàn)了標(biāo)簽PCB天線(xiàn)的小型化設(shè)計(jì)，增益達(dá)到-17 dB。基于集總元件電路，天線(xiàn)實(shí)現(xiàn)了433 MHz的諧振特性，且標(biāo)簽天線(xiàn)與標(biāo)簽芯片實(shí)現(xiàn)了50 Ω的阻抗匹配。

針對(duì)射頻識(shí)別（RFID）標(biāo)簽抗金屬性的實(shí)際需求，結(jié)合短路環(huán)偶極子天線(xiàn)輻射能力較強(qiáng)、制造簡(jiǎn)單、成本低、防靜電且適宜阻抗匹配等優(yōu)點(diǎn)，設(shè)計(jì)了一類(lèi)短路環(huán)偶極子抗金屬標(biāo)簽。設(shè)計(jì)中將標(biāo)簽天線(xiàn)制作在具有良好輻射特性、成本低廉、材質(zhì)為FR-4的基板上，減小金屬環(huán)境吸收電磁波對(duì)天線(xiàn)輻射的干擾，使短路環(huán)偶極子標(biāo)簽具有抗金屬性；同時(shí)在短路環(huán)偶極子天線(xiàn)中引入阻抗臂，通過(guò)阻抗臂對(duì)短路環(huán)偶極子天線(xiàn)進(jìn)行阻抗匹配及優(yōu)化。經(jīng)過(guò)仿真實(shí)驗(yàn)及測(cè)試其結(jié)果表明，所設(shè)計(jì)標(biāo)簽具有良好的抗金屬性和阻抗匹配特性。

摘要：提出一種寬帶電子標(biāo)簽天線(xiàn)，該天線(xiàn)適用于多標(biāo)準(zhǔn)超高頻射頻識(shí)別(RFID)系統(tǒng)，由一個(gè)類(lèi)偶極子輻射體和一個(gè)饋電環(huán)構(gòu)成。類(lèi)偶極子輻射體包含兩個(gè)變形彎折偶板子天線(xiàn)，這兩個(gè)變形彎折偶極子天線(xiàn)的長(zhǎng)度有差別。它們可以形成兩個(gè)相近的諧振點(diǎn)，使得天線(xiàn)的阻抗(特別是虛部)在840～956 MHz的范圍內(nèi)保持平穩(wěn)，以獲得與芯片阻抗在較寬頻段內(nèi)的良好的共軛阻抗匹配，從而使天線(xiàn)獲得一個(gè)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(biāo)簽可以全球通用，大大減少了重復(fù)設(shè)計(jì)工作量，有效降低了成本。最后基于仿真模型，加工了一個(gè)天線(xiàn)實(shí)物，實(shí)物測(cè)量結(jié)果與仿真結(jié)果吻合良好。

針對(duì)振動(dòng)能量采集器的輸出功率過(guò)低不足以直接驅(qū)動(dòng)無(wú)線(xiàn)傳感器的問(wèn)題，設(shè)計(jì)了振動(dòng)自供能無(wú)線(xiàn)傳感器的電源管理電路，根據(jù)調(diào)諧和阻抗變換原理對(duì)能量采集器進(jìn)行了阻抗匹配，以最大功率對(duì)儲(chǔ)能超級(jí)電容進(jìn)行充電，對(duì)能量存儲(chǔ)和電源管理電路的充放電特性進(jìn)行了理論分析和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。結(jié)果表明，該電路大幅度提高了采集器的輸出功率和對(duì)儲(chǔ)能超級(jí)電容充電的效率，當(dāng)0.47 F超級(jí)電容電壓達(dá)到0.6 V時(shí)，能量瞬間釋放電路控制超級(jí)電容瞬間放電，成功驅(qū)動(dòng)最大功耗為75 mW的無(wú)線(xiàn)傳感器工作。

提出了無(wú)源RFID (射頻識(shí)別) 標(biāo)簽的低成本阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)。該設(shè)計(jì)基于復(fù)功率波反射系數(shù)的概念, 修正芯片輸入阻抗, 在片內(nèi)添加阻抗匹配電路。通過(guò)變化芯片阻抗和天線(xiàn)共軛匹配及失配間切換, 有效完成信號(hào)的調(diào)制反射。

匹配關(guān)乎著系統(tǒng)的性能，使匹配則是使系統(tǒng)的性能達(dá)到約定準(zhǔn)則下的最優(yōu)。其實(shí)，阻抗匹配的概念還可擴(kuò)展到整個(gè)電學(xué)之中，包括強(qiáng)電(以電能應(yīng)用為主)與弱電(以信號(hào)檢測(cè)與處理為主)兩個(gè)大的領(lǐng)域。再進(jìn)一步，如果去掉阻抗的概念單就匹配而言，則其覆蓋的范圍將更為廣闊，比如：在RFID技術(shù)應(yīng)用中，技術(shù)與需求的滿(mǎn)足涉及到匹配的問(wèn)題等。

采用感應(yīng)耦合技術(shù)設(shè)計(jì)并制作了一款UHF電子標(biāo)簽天線(xiàn)，為了實(shí)現(xiàn)與標(biāo)簽芯片的阻抗匹配，耦合單元采用非均勻彎折技術(shù)。仿真結(jié)果表明,帶寬(VSWR<1.2)為0.82 GHz~1 GHz，完全覆蓋了UHF（0.84 GHz~0.96 GHz）全頻段,且S11<-22 dB，具有較好的諧振深度。通過(guò)HFSS建模仿真分析發(fā)現(xiàn)感應(yīng)單元距饋電單元的距離和饋電單元的形狀對(duì)天線(xiàn)性能影響與理論分析基本吻合，對(duì)寄生耦合加載技術(shù)具有指導(dǎo)意義。

阻抗匹配問(wèn)題是電子技術(shù)中的一項(xiàng)基本概念，通過(guò)匹配可以實(shí)現(xiàn)能量的最優(yōu)傳送，信號(hào)的最佳處理?？傊ヅ潢P(guān)乎著系統(tǒng)的性能，使匹配則是使系統(tǒng)的性能達(dá)到約定準(zhǔn)則下的最優(yōu)。本文主要討論阻抗匹配在電子技術(shù)中的應(yīng)用，特別是在無(wú)源RFID標(biāo)簽與讀寫(xiě)器天線(xiàn)端口阻抗匹配中的應(yīng)用。

該文通過(guò)仿真研究發(fā)現(xiàn)包裝箱內(nèi)容積和物品的等效介電常數(shù)是影響包裝箱射頻識(shí)別( RFID )標(biāo)簽天線(xiàn)的兩大因素,其中物品的介電常數(shù)對(duì) RFID 標(biāo)簽天線(xiàn)阻抗的影響最大。為了實(shí)現(xiàn)通用的“RFID 包裝箱”,設(shè)計(jì)了一種對(duì)包裝箱內(nèi)物品不敏感的紙基 RFID 標(biāo)簽天線(xiàn)。標(biāo)簽天線(xiàn)采用懸置微帶多層介質(zhì)結(jié)構(gòu),天線(xiàn)地板面積是輻射單元面積的兩倍。仿真和測(cè)試結(jié)果表明:在多種介電常數(shù)的物品包裝箱中,此 RFID 標(biāo)簽天線(xiàn)均較好地與標(biāo)簽 IC 阻抗匹配。

本文主要討論阻抗匹配在電子技術(shù)中的應(yīng)用，特別是在無(wú)源RFID標(biāo)簽與讀寫(xiě)器天線(xiàn)端口阻抗匹配中的應(yīng)用。

本文設(shè)計(jì)的電子標(biāo)簽結(jié)構(gòu)非常簡(jiǎn)單，針對(duì)不同芯片的阻抗匹配方便，帶寬達(dá)到77 MHz，在867 MHz和915 MHz處有兩個(gè)諧振頻率，可同時(shí)滿(mǎn)足歐洲和美國(guó)的UHF射頻頻段標(biāo)準(zhǔn)。

在某些電路中，希望阻抗匹配能夠?qū)崿F(xiàn)多個(gè)八度音階頻率覆蓋范圍，同時(shí)插損很低。為了幫助阻抗變壓器設(shè)計(jì)人員，本文對(duì)阻抗比為1:4的不平衡到不平衡(unun)寬帶阻抗變壓器的設(shè)計(jì)進(jìn)行了探討。這種變壓器在無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)(一般是混合電路、信號(hào)合分路器)中很有用，對(duì)放大器鏈路的級(jí)間耦合也很有益。

射頻識(shí)別(RFID)應(yīng)用中的天線(xiàn)設(shè)計(jì)需考慮的最重要因素是低價(jià)位、小剖面和小型化,而為了最大功率傳輸,天線(xiàn)的輸出阻抗必須和其后的芯片的輸入阻抗匹配。本文介紹一種新穎的簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)折疊偶極子天線(xiàn),所需的輸入阻抗能通過(guò)選擇合適的幾何參數(shù)輕易獲得,這對(duì)設(shè)計(jì)特殊阻抗的天線(xiàn)非常有用。