RFID電子標簽天線的設(shè)計原則 |
發(fā)布時間:2020-11-29 20:36:20
|
RFID電子標簽天線的作用
在由無源標簽天線組成的射頻識別系統(tǒng)中,電子標簽必須從RFID讀寫器生成的電磁場或電磁波中獲得能量激活標簽芯片。因此,電子標簽的部分電路用于檢測標簽天線上的感應(yīng)電動勢或感應(yīng)電壓,通過二極管電路整流,通過其他電路放大電壓等。這些電路集成在存儲器標簽芯片內(nèi)。芯片封裝時,通常會引入部分分布式容量。但是天線設(shè)計本身不需要知道芯片的特定電路,只需要掌握芯片和封裝的芯片阻抗,利用大能量傳遞的規(guī)律設(shè)計天線的輸入阻抗即可。
如上所述,在低頻和高頻工作的射頻識別系統(tǒng)中工作的手動標簽天線使用線圈形式,該線圈形式可以引入電感,以抵消等效電路的耐受力,從而實現(xiàn)標簽芯片和天線之間的最大能量傳輸。
對于在超高頻和微波波段工作的標簽天線,為了抵消芯片的耐受性,需要在天線設(shè)計中添加環(huán)形結(jié)構(gòu)來提供感性,或者添加T型等結(jié)構(gòu)。此外,為了在規(guī)定的等效全向輻射功率中獲得更遠的讀取距離,電子標簽天線也具有較高的增益。此外,電子標簽天線和RFID芯片之間需要足夠的匹配。
RFID電子標簽天線的設(shè)計
設(shè)計和模擬標簽天線并獲得所需結(jié)果后,必須對天線進行加工和測試,以驗證設(shè)計和模擬的準確性。上述標簽天線具有多個阻抗特性,測試方法和具有實際阻抗天線的測試方法不同。此外,同一電子標簽天線的測試程序取決于所需的數(shù)據(jù),并取決于測試方法。一般來說,在測試天線的過程中,不需要特別測試天線的輸入阻抗。但是,標簽天線的阻抗是負阻抗,虛擬部分和實際部分的大小比較大,因此,這些阻抗曲線在Smith餅圖中靠近段落圓,通過Smith網(wǎng)絡(luò)圖很難觀察到天線的阻抗帶寬。為了獲得標簽天線的輸入阻抗。測試設(shè)備的輸出端口可以直接連接到天線的輸入端口。這是因為不考慮標簽天線本身的多重阻抗特性。天線和測試設(shè)備之間沒有共軛匹配,不能直接獲得測量天線常用的電路參數(shù),如散射矩陣參數(shù)和駐波比。
為了獲得散射參數(shù)和駐波比等電路參數(shù),為了評估天線的阻抗帶寬特性,可以將測量的阻抗參數(shù)導(dǎo)入到相關(guān)公式中計算,也可以使用阻抗匹配方法在測試設(shè)備和天線之間添加匹配電路。匹配電路可以由兩種方法組成,一種是工作頻率高的分立元素,另一種是微波電路。請注意,配電線路必須足夠靠近天線端口。這樣可以獲得更大的帶寬,避免天線和分配電路之間連接線路的負面影響。
電路用于標簽天線測試。但是,使用匹配電路有一些缺點:
1、無論是使用單個元件還是微波電路來配置阻抗分配電路,其帶寬總是有限的,如果天線的實際帶寬大于分配電路的帶寬,則測試的帶寬將不再準確。
2、標簽天線電線路總是有損耗,因此測試的帶寬和回波損耗值等參數(shù)和實際天線參數(shù)之間存在一些差異。
3、引進的配電線路總是與天線有距離,使測試現(xiàn)在有一定的誤差。
使用上述匹配電路進行測試的方案不僅可以獲得正確的帶寬和東波損失等參數(shù),還必須測試天線的圖案和增益等輻射特性。只有通過阻抗分布電路,天線接收的大部分能量才能基本上無反射地傳遞到測試系統(tǒng),測試其輻射參數(shù)。
RFID電子標簽天線應(yīng)用重點
隨著RFID射頻識別技術(shù)的應(yīng)用的擴大,越來越多的場合需要使用RFID射頻識別系統(tǒng)。RFID電子標簽天線是射頻識別系統(tǒng)的重要組成部分,設(shè)計、生產(chǎn)、測試等是今后研究的主要內(nèi)容之一,由于電磁波的固有特性,在靠近金屬、液體等環(huán)境下,RFID射頻識別系統(tǒng)的讀寫性能明顯下降。在這種環(huán)境下,除了提高RFID讀寫器的性能外,提高電子標簽天線的性能更為重要。目前,我們正在研究RFID電子標簽天線在這種復(fù)雜環(huán)境下的應(yīng)用。另外,如果柔性RFID電子標簽附著在非平面表面,性能也會下降。如何防止柔性RFID電子標簽應(yīng)用于非平面表面的影響目前也是另一個研究焦點。
|
RFID用途各異,產(chǎn)品型號眾多,建議聯(lián)系我們的銷售顧問獲取合適的應(yīng)用產(chǎn)品選型方案。