什么是RFID标签最高功率传输的阻抗共轭匹配?
对于采用被动式标签的RFID系统而言,根据工作频段的不同具有两种工作模式。一种是感应耦合工作模式,这种模式也被称为近场工作模式,主要适用于低频与高频 RFID系统;另一种是反向散射工作模式,这种模式也被称为远场工作模式, 主要适用于超高频和微波RFID系统。
在由被动式标签天线组成的 RFID 系统中,标签需要从读写器产生的电磁场或电磁波中获取能量激活标签术片。所以,在电子标签中有部分电路专门用干检测标签天线上产生的感生电动势或感应电压,并通过二极管电路进行整流,经过其他电路进行电压放大等。这些电路被集成在标签芯片内部。当芯片进行封装时,通常会引入一部分分布式电容。但是,天线设计本身并不需要知道芯片中的具体电路,而只需要掌握芯片和经过封装之后的芯片阻抗,并利用最大能量传递的法则设计天线的输入阻抗。
电子标签芯片的输出阻抗具有电抗分量,为了实现能量的最大传递,需要将天线的输入阻抗设计为标签芯片阻抗的共轭。一般而言,电子标签芯片的输入阻抗Z=R-iX。为了获得共轭形式的阻抗,电子标签天线的阻抗形式应为Z=R+ jX。工作在低频和高频的 RFID系统中的被动标签天线采用了线圈形式,这种线圈形式即可引入感抗,从而抵消等效电路中的容抗,实现标签芯片和天线之间的最大能量传递。而对于工作在超高频和微波频段的标签天线而言。为了引入感抗以抵消芯片的容抗,需要在天线设计中加入环形结构进行感性馈电,或者加入 T 型匹配等结构。另外,为了在规定的等效全向辐射功率下获得更远的阅读距离,除了要求电子标签天线具有高增益,还要求电子标签天线和标签芯片之间能够有足够好的匹配。