資料介紹
RFID天線的作用是在標(biāo)簽和讀取器間傳遞射頻信號(hào)。在RF裝置中,工作頻率增加到微波區(qū)域的時(shí)候,天線與標(biāo)簽芯片之間的匹配問(wèn)題變得更加嚴(yán)峻。天線的目標(biāo)是傳輸最大的能量進(jìn)出標(biāo)簽芯片。這需要仔細(xì)的設(shè)計(jì)天線和自由空間以及其相連的標(biāo)簽芯片的匹配。本文考慮的頻帶是435MHz, 2.45 GHz 和5.8 GHz,在零售商品中使用。 1、可選的RFID天線在435 MHz, 2.45 GHz 和5.8 GHz頻率是用的RFID系統(tǒng)中,可選的天線有幾種,見(jiàn)下表,它們重點(diǎn)考慮了天線的尺寸。這樣的小天線的增益是有限的,增益的大小取決于輻射模式的類(lèi)型,全向的天線具有峰值增益0到2dBi;方向性的天線的增益可以達(dá)到6dBi。增益大小影響天線的作用距離。下表中的前三個(gè)種類(lèi)的天線是線極化的,但是微帶面天線可以使圓極化的,對(duì)數(shù)螺旋天線僅僅是圓極化的。由于RFID標(biāo)簽的方向性是不可控的,所以讀卡機(jī)必須是圓極化的。一個(gè)圓極化的標(biāo)簽天線可以產(chǎn)生 3dB 以強(qiáng)的信號(hào)。 2、RFID天線阻抗問(wèn)題為了最大功率傳輸,天線后的芯片的輸入阻抗必須和天線的輸出阻抗匹配。幾十年來(lái),設(shè)計(jì)天線與50或70歐姆的阻抗匹配,但是可能設(shè)計(jì)天線具有其他的特性阻抗。例如,一個(gè)縫隙天線可以設(shè)計(jì)具有幾百歐姆的阻抗。一個(gè)折疊偶極子的阻抗可以是一做個(gè)標(biāo)準(zhǔn)半波偶極子阻抗的20倍。印刷貼片天線的引出點(diǎn)能夠提供一個(gè)很寬范圍的阻抗(通常是40 到100歐姆)。選擇天線的類(lèi)型,以至于它的阻抗能夠和標(biāo)簽芯片的輸入阻抗匹配是十分關(guān)鍵的。另一個(gè)問(wèn)題是其他的與天線接近的物體可以降低天線的返回?fù)p耗。對(duì)于全向天線,例如雙偶極子天線,這個(gè)影響是顯著的。改變雙偶極子天線和一聽(tīng)番茄醬的間距做了一些實(shí)際測(cè)量,顯示了一些變化,見(jiàn)圖4和圖5。其他的物體也有相似的影響。此外是物體的介電常數(shù),而不是金屬,改變了諧振頻率。一塑料瓶子水降低了最小返回?fù)p耗頻率16%。當(dāng)物體與天線的距離小于62.5mm的時(shí)候,返回?fù)p耗將導(dǎo)致一個(gè)3.0 dB的插入損耗,而天線的自由空間插入損耗才0.2dB??梢栽O(shè)計(jì)天線使它與接近物體的情況相匹配,但是天線的行為對(duì)于不同的物體和不同的物體距離而不同。對(duì)于全向天線是不可行的,所以設(shè)計(jì)方向性強(qiáng)的天線,它們不受這個(gè)問(wèn)題的影響。3、RFID天線局部結(jié)構(gòu)的影響在使用手持的儀器的時(shí)候,大量的其他臨近物體的使讀卡機(jī)天線和標(biāo)簽天線的輻射模式嚴(yán)重失真。這可以對(duì)于2.45GHz的工作頻率計(jì)算,假設(shè)一個(gè)代表性的幾何形狀,和自由空間相比,顯示返回信號(hào)降低了10dB,在雙天線同時(shí)使用的時(shí)候,比預(yù)料的模式下降的更多。在倉(cāng)庫(kù)的使用環(huán)境下,一個(gè)物品盒子具有一個(gè)標(biāo)簽會(huì)有問(wèn)題,幾個(gè)標(biāo)簽貼在一個(gè)盒子上以確保所有時(shí)候都有一個(gè)標(biāo)簽是可以看見(jiàn)的。便攜系統(tǒng)的使用有幾個(gè)天線的問(wèn)題。每個(gè)盒子兩個(gè)天線足夠適合門(mén)禁裝置探測(cè),這樣局部結(jié)構(gòu)的影響變得不再重要,因?yàn)殚T(mén)禁裝置的讀卡機(jī)天線被固定在倉(cāng)庫(kù)的出入,并且直接指向貼標(biāo)簽的物體。
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