标题 | 一种使RFID圆柱波导的TE模纵向场分量不为零的解决方案 |
范文 | 李丙宏 摘 要:RFID是物联网核心技术之一。[1]作为RFID的关键技术之一的射频天线,技术瓶颈严重制约了RFID的发展。本文计算了在RFID天线上附加压电体后天线的传输能量的变化。解决了圆柱波导TE模纵向场分量为0的问题。 关键词:RFID;圆柱波导;解决方案 压电效应,就是铁电体和某些电介质在机械形变时,其相对的两个表面上会出现异号电荷的现象。逆压电效应,即压电体在通入交变电流时,压电体交替出现机械振动的现象。通常压电体靠近电极的区域会产生一个电压,而且可以产生一个确定的固有频率,所以压电体对电流的影响对电流频率的依赖性非常高。因此,我们在原有RFID天线的基本结构上引入一个压电体结構,以提高天线的性能。如图为压电效应的原理图(图1)和逆压电效应原理图。 1 压电体与电容器结合的能量流计算 (1)选择半径为a的圆形平板电容器,板间距离为d,并填充电导率为γ的均匀导电介质电导体,两板间外加直流电源电压为U。 (2)电容器内储存的能量密度。 2 压电等效处理及其仿真 2.1 压电等效 考虑到电流在导体中传播时绝大部分集中在表面,[3]因此对于带压电体的部分结构,不能没有波导而直接使用全结构压电体,这样我们就必须引入一个构成表面电流的结构(图4): 2.2 仿真及结论 经过COMSOL仿真模拟的电容结构电磁场分布如图 参考文献: [1]黄玉兰.物联网射频识别(RFID)核心技术详解[M].北京:北京邮电出版社,2012.12. [2]骆超艺.移动导体和电介质情况下的静电能公式推导[J].大学物理,2014,33(5):13-14. [3]王海龙,等.线电流源激励下无耗异向介质层覆盖导体圆柱电磁特性的研究[J].物理学报,2007,56(5):2608-2615. |
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