5.8GHz无线产品采用正交频分复用技术(OFDM)和点对多点、点对点的组网方式,单扇区的速率高达54Mbps。5.8GHz的系统一般采用的直接序列扩频技术,它的信道较多频率较高,所以抗干扰能力相对要强一些。同时它可以满足高带宽应用支持大量用户的需要——8个不重叠信道使部署的可扩展性和灵活性更高。因此,可以将8个接入点编成一组,提供高达432Mbit/s的共享吞吐量来支持同一地区的多个用户。这为没有部署无线局域网的用户、期待增加或扩展现有无线局域网的用户提供了最有价值的高性能网络选择。
同时5.8GHz也采用基于IP或基于电路的无线传输技术。基于IP的技术信令协议简单,实现容易,开销低,频谱利用率高,业务种类多,接口简单统一,升级容易,特别适合于非连接的数据传输业务;基于电路的技术时延小,适合于进行传统的语音传送和基于连接的传输业务。它的应用范围也很广,就频段而言5.8GHz的设备可以用于城市或者郊区,5.8GHz无线接入的业务提供者可以是传统的运营商也可以是大型的企事业单位;就系统要求的传输环境而言,5.8GHz无线接入系统在采用比较低的调制效率时对信噪比的要求比较低可以满足一定的非可视传输要求。通常人们选用5.725GHz~5.825GHz来进行社区的宽带无线接入,以获得更佳的性能价格比。
各种数据表明,5.8GHz性能的确要优于2.4GHz无线传输技术,但是同样也存在一些不足:5.8GHz的波长较短、绕射能力较差、传输带宽也比2.4GHz要小些。2.4GHz从07年推出至今用了四年时间才能普及,那么5.8GHz在技术上的难题也将会得到解决。同时由于5.8GHz 是一个开放的、极少被使用的频段,目前仅有部分无线鼠标、无线路由器和数字无绳电话使用,将来的发展有很长的路要走。
1.3 设计目标
现代社会产品越来越丰富,数据管理需求也越来越高,人们需要将多种多样处于 生产、销售、流通过程中的物品进行标识、管理和定位。采用传统的条形码进行物品标识将会带来一系列的不便:无法进行较远距离的识别,需要人工干预、许多物品无法标识等等。相反,由于射频识别(RFID)系统采用具有穿透性的电磁波进行识别,所以可以进行较远距离的识别,无须人工干预,可以标识多种多样的物品。
在射频识别系统中,天线做为识别标签与接收系统,处理软件之间的桥梁,起着重要的作用,在由被动型标签天线组成的射频识别系统中,标签需要从读写器产生的电磁场或者电磁波中获取能量激活标签芯片,从而获得芯片所需的能量,在这种情况下,对于天线的增益提出了较高的要求。
目前,射频识别系统工作频率主要集中在4个波段:低频标签,125KHz~134KHz,高频标签,13.56MHz,超高频标签,868~956MHz,以及微波标签,2.45GHz和5.8GHz。频率越高,作用距离就越大,数据传输率也就越高,识别标签的外形尺寸就可以做得更小。
本文设计的天线适用于在5.82GHz频率下的射频识别系统,设计目标是增益G>3dB,输入端反射系数S11<-10dB。,输入阻抗为50欧姆,带宽B>100MHz,同时尽可能的缩小天线的面积。
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2.1 微带天线的基本原理
微带天线是在带有倒替接地板的介质基片上贴加倒替薄片而形成的天线。他利用微带线或者同轴线等馈电,在导体贴片与接地板之间激励起射频电磁场,并通过贴片四周与接地板之间的缝隙向外辐射。因此,微带天线也可以看作是一种缝隙天线。通常介质基片的厚度与波长相比是很小的,因而它实现了一维小型化,属于电小天线的一类。