影響RFID天線應(yīng)用性能的因素有哪些?
在低頻和高頻頻段,讀寫器與電子標(biāo)簽基本都采用線圈天線。微波RFID天線形式多樣,可以采用對稱振子天線、微帶天線、陣列天線和寬頻帶天線等,同時微波RFID的電子標(biāo)簽較小,天線要求低造價、小型化,因此微波RFID出現(xiàn)了許多天線制作的新技術(shù)。
影響RFID天線應(yīng)用性能的參數(shù),主要有天線類型、尺寸結(jié)構(gòu)、材料特性、成本價格、工作頻率、頻帶寬度、極化方向、方向性、增益、阻抗問題和環(huán)境影響等,RFID天線的應(yīng)用需要對上述參數(shù)加以權(quán)衡。
RFID天線的極化
不同的RFID系統(tǒng)采用的天線極化方式不同。有些應(yīng)用可以采用線極化,例如在流水線上,這時電子標(biāo)簽的位置基本上是固定不變的,電子標(biāo)簽的天線可以采用線極化方式。但在大多數(shù)場合,由于電子標(biāo)簽的方位是不可知的,所以大部分RFID系統(tǒng)采用圓極化天線,以使RFID系統(tǒng)對電子標(biāo)簽的方位敏感性降低。
RFID天線的方向性
RFID系統(tǒng)的工作距離,主要與讀寫器給電子標(biāo)簽的供電有關(guān)。隨著低功耗電子標(biāo)簽芯片技術(shù)的發(fā)展,電子標(biāo)簽的工作電壓不斷降低,所需功耗很小,這使得進(jìn)一步增大系統(tǒng)工作距離的潛能轉(zhuǎn)移到天線上,這要求有方向性較強(qiáng)的天線。
如果天線波瓣寬度越窄,天線的方向性越好,天線的增益越大,天線作用的距離越遠(yuǎn),抗干擾能力越強(qiáng),但同時天線的覆蓋范圍也就越小。
RFID天線的阻抗問題
為了以最大功率傳輸,芯片的輸入阻抗必須和天線的輸出阻抗匹配。幾十年來,天線設(shè)計(jì)多采用50Q或75Q的阻抗匹配,但是可能還有其他情況。例如,一個縫隙天線可以設(shè)計(jì)幾百歐姆的阻抗, 一個折疊偶極子的阻抗可以是一個標(biāo)準(zhǔn)半波偶極子阻抗的幾倍,印刷貼片天線的引出點(diǎn)能夠提供一個40Ω~100Q的阻抗范圍。
RFID的環(huán)境影響
電子標(biāo)簽天線的特性,受所標(biāo)識物體的形狀和電參數(shù)影響。例如,金屬對電磁波有衰減作用,金屬表面對電磁波有反射作用,彈性襯底會造成天線變形等,這些影響在天線設(shè)計(jì)與應(yīng)用中必須加以解決。以在金屬物體表面使用天線為例,目前有價值的解決方案有兩個,一個是從天線的形式出發(fā),采用微帶貼片天線或倒F天線等∶另一個是采用雙層介質(zhì)、介質(zhì)覆蓋或電磁帶隙等。