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橡塑技术与装备（塑料） CHINA RUBBER/PLASTICS TECHNOLOGY AND EQUIPMENT (PLASTICS)

图 14 回波损耗 S 11 的仿真曲线图

3.3.4 接地板对天线的影响
因为在辐射贴片上的电流要小于接地板上的电
流，所以接地板要足够大才可以，至少要比辐射贴片
的面积大，通过 HFSS 软件的仿真分析，增大接地板
的面积可以获得更高的增益效果，降低天线输入阻抗
的作用。最终确定本设计的微带天线的接地板大小为
50 mm×60 mm。
同时通过 HFSS 软件仿真发现多增加一层地板可
以起到降低天线的工作频率的作用，可以缩小读写器
微带天线的尺寸。天线的 S 11 参数如下图 17 所示，从
图中可以看出虽然工作频率是降低了，阻抗匹配变差
了，天线的增益大大降低了。在下一节将介绍天线的
匹配电路，改善它的输入阻抗，达到与 50 Ω 传输线
相匹配的网络。
图 15 参数 S 11 的 Smith 圆图 3.3.5 天线接入的匹配电路
从图 17(b) 所示的 S 11 参数仿真曲线看出，S 11 最
后面将介绍通过改善接地板来提高天线的方向辐射增
低值才为 -3.25 dB，效果很不理想，为了改善天线
益。对设计的天线进一步从整体进行优化。
的增益，必须接入合适的匹配电路。S 11 在最低点的频
率为 433.7 MHz，分析出在这一频点的输入阻抗约为
(21-55)Ω。利用 ADS 软件进行电路设计，把在 HFSS
软件中设计的双层微带天线的仿真导入到 ADS 中，得
到如图 18 所示的 Smith 圆图。从 Smith 圆图中将其匹
配在 50 Ω 的传输线网络。匹配电路图如图 19 所示 。
在端口 1 接入天线，在端口 2 接入传输线。之后
再 433 MHz 处的输入阻抗为 43.09 Ω，天线的输入阻
抗与传输线的特性阻抗非常接近。在接入匹配电路后
分析它的 S 11 参数，如图 20 所示，在 433 MHz 处达
到-29.05 dB，满足 TPMS 系统中的通信要求。
图 16 天线的增益方向图

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