对称振子天线由两段直导线构成,长度为l,半径为a。对称振子是一种应用广泛的基本线形天线,它既可以单独使用,又可以作为天线阵的单元。
1. RFID对称振子天线的辐射场与方向
RFID对称振子天线又称为偶极子天线,它的场可以认为由许多小段基本振子的场叠加而成。对称振子天线的辐射场只有Eθ分量,为线极化波。RFID对称振子天线的方向性函数仅与θ有关,而与φ无关。因此,对称振子天线在H面的方向图是一个圆,与振子的电长度l/λ无关。
RFID对称振子的方向图的特点有:
当l≤λ/2时,方向图都是∞字,没有副瓣;
当l=3λ/4时,不仅出现副瓣,而且最大辐射方向不在垂直于振子轴的平面内;
当l=λ时,在垂直于振子轴的平面内完全没有辐射。
在实际应用中不希望出现副瓣,故常采用l=λ/4和l=λ/2的对称振子天线,前者天线总长度为半波长,也称为半波振子天线,而后者称为全波振子天线。
2. 对称振子天线的输入阻抗
对称振子天线的输入阻抗,工程上常采用“等效传输线法”计算。这种方法将对称振子看成终端开路的双线传输线,再利用传输线的输入阻抗公式来计算对称振子的输入阻抗。
对称振子天线的输入阻抗Zin=Rin+jXin的特点如下。
Rin与Xin既与l/λ有关,也与特性阻抗Z0有关。
特性阻抗Z0随天线的粗细而变,天线越粗,天线的特性阻抗Z0越小。
天线越粗,Z0越小,Rin与Xin的变化则越缓慢,越容易实现宽频带阻抗匹配。