一文快速了解RFID天线
天线对RFID系统十分重要,是决定RFID系统性能的关键部件。RFID天线可以分为低频、高频及微波天线,在每一频段天线又分为电子标签天线和读写器天线,不同频段天线的结构、工作原理、设计方法和应用方式有很大差异,导致RFID天线种类繁多、应用各异。
RFID在不同的应用环境使用不同的工作频段,在不同频段天线的工作原理不同,使得不同天线的设计方法也各不相同。在RFID系统中,天线分为电子标签天线和读写器天线,这两种天线按方向性可分为全向天线和定向天线等,按外形可分为线状天线和面状天线等,按结构和形式可分为环形天线、偶极天线、双偶极天线、阵列天线、八木天线、微带天线和螺旋天线等。在低频和高频频段,RFID系统主要采用环形天线,用以完成能量和数据的电感耦合,在 433MHz、800/900MHz、2.45GHz和5.8GHz的微波频段,RFID系统可以采用多种类型的天线,用以完成能量和数据的辐射和接收。
电子标签天线
一般来讲,RFID电子标签天线需要满足如下条件。
●RFID天线必须足够小,能够附着到需要的物品上。
● RFID天线必须与电子标签有机地结合成一体,或贴在表面,或嵌入物体内部。
● 一些应用要求电子标签具备特定的方向性,例如具有全向或半球覆盖的方向性,以满足零售商品跟踪等的需要。
● RFID天线提供最大可能的信号和能量给标签的芯片。
● 无论物品在什么方向,RFID天线的极化都能与读写器的询问信号相匹配。
● 电子标签可能被用在高速的传输带上,此时有多普勒频移,天线的频率和带宽应不影响RFID工作。
● 电子标签在读写器读取区域的时间很少,要求有很高的读取速率,所以RFID系统必须保证标签识别的快速无误。
● RFID电子标签天线必须可靠,并保证在温度、湿度、压力发生变化以及在标签印刷和层压处理中的存活率。
● RFID天线的频率和频带要满足技术标准,电子标签期望的工作频率带宽依赖于标签使用地的规定。
●RFID天线具有鲁棒性。
●RFID天线非常便宜。
● RFID标签天线必须是低成本,这约束了天线结构和根据结构使用的材料,标签天线多采用铜、铝或银油墨。
RFID读写器天线
● 读写器天线既可以与读写器集成在一起,也可以采用分离式。
● 对于远距离系统,天线和读写器一般采取分离式结构,并通过阻抗匹配的同轴电缆连接到一起。
● 读写器天线设计要求低剖面、小型化,读写器由于结构、安装和使用环境等变化多样,读写器产品朝着小型化甚至超小型化发展。
● 读写器天线设计要求多频段覆盖。
● 对于分离式读写器,还将涉及天线阵的设计问题。
● 目前国际上已经开始研究读写器应用的智能波束扫描天线阵。