3.2 RFID标签天线的设计要求

RFID标签天线的设计要求主要包括:天线的物理尺寸足够小,能满足标签小型化的需求;具有全向或半球覆盖的方向性;具有高增益,能提供最大的信号给标签的芯片;阻抗匹配好,无论标签在什么方向,标签天线的极化都能与读写器的信号相匹配;具有顽健性及低成本。在选择天线时主要考虑:天线的类型,天线的阻抗,应用到物品上的RF性能,当有其他物品围绕标签物品时的RF性能。

4RFID标签天线的类别和研究现状

标签天线主要分为3大类:线圈型、偶极子、缝隙(包括微带贴片)型。线圈型天线是将金属线盘绕成平面或将金属线缠绕在磁心上;偶极子天线由两段同样粗细和等长的直导线排成一条直线构成,信号从中间的两个端点馈人,天线的长度决定频率范围;缝隙型天线是由金属表面切出的凹槽构成,其中微带贴片天线由一块末端带有长方形的电路板构成,长方形的长宽决定频率范围。

识别距离小于1m的中低频近距离应用系统的RFID天线一般采用工艺简单、成本低的线圈型天线;1I1以上的高频或微波频段的远距离应用系统需要采用偶极子和缝隙型天线。

4.1 线圈型天线

当标签线圈天线进入读写器产生的交变磁场中,标签天线与读写器天线之间的相互作用就类似于变压器。两者的线圈相当于变压器的初级线圈和次级线圈。

标签和读写器双向通信使用的载波频率就是当要求标签天线线圈外形很小,即面积小,且需一定的工作距离,RFID标签与读写器问的天线线圈互感量(就明显不能满足实际需求,可以在标签天线线圈内部插入具有高导磁率的铁氧体材料,以增大互感量,从而补偿线圈横截面小的问题”。目前线圈型天线的实现技术已很成熟,广泛地应用在身份识别、货物标签等RFID系统中,但是对于频率高、信息量大、工作距离和方向不确定的RFID应用场合,采用线圈型天线难以实现相应的性能指标。

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