解讀RFID天線
RFID天線是什么?
天線是RFID系統(tǒng)的重要組成部分,是電路與空間的界面器件,是實現(xiàn)導行波與自由空間波能量的轉(zhuǎn)換窗口。RFID天線品種繁多,可以在不同頻率、不同用途、不同場合、不同要求等情況下使用。
RFID天線有哪些分類?
RFID系統(tǒng)的天線大體可以分為電子標簽天線和讀寫器天線兩大類,這兩類天線根據(jù)方向性還能細分為全向天線和定向天線等;按照外形差異還可分為線狀天線和面狀天線等;根據(jù)天線的設計工藝分主要有線圈型、微帶貼片型、偶極子型三種基本形式。
低頻和高頻RFID基本采用的是線圈天線,一般使用銅線,線圈型天線是將金屬線盤繞成平面或?qū)⒔饘倬€纏繞在磁心上,這種線圈嚴格來說并不能算天線,其實是一種線圈互感效應,工藝簡單。線圈的面積關(guān)系到識別的距離,由于高頻使用的頻率高,天線繞制的圈數(shù)會比低頻少很多,這就使得高頻RFID天線的制作更簡單,價格也更低一些。
超高頻RFID中所用的天線是真正的天線,采用蝕刻工藝的較多,包括銅蝕刻天線和鋁蝕刻天線,工藝也較為成熟,超高頻RFID中電子標簽和讀寫器都需要天線。電子標簽中的天線需要匹配一個復阻抗,這個復阻抗是由標簽芯片決定的,而且每個芯片復阻抗都不相同,因此天線線型不能通用,換一個芯片就需要重新設計一款天線。超高頻標簽天線分為多種,常用的有偶極子天線,偶極子天線由兩段同樣粗細和等長的直導線排成一條直線構(gòu)成,信號從中間的兩個端點饋人,天線的長度決定頻率范圍,偶極子天線具有輻射能力好、結(jié)構(gòu)簡單、效率高的優(yōu)點;超高頻讀寫器天線以板狀天線為主,此外也有棒狀天線和近場天線。在超高頻RFID中天線是讀距的重要決定因素之一,輻射范圍和輻射方向完全由天線來決定。
微帶貼片型天線具有低輪廓、重量輕、加工簡單、易于與物體共形、電性能多樣化等特點,是由貼在帶有金屬底板的介質(zhì)基片上的輻射貼片導體所構(gòu)成,根據(jù)天線輻射特性,可以設計貼片導體為各種形狀。其中微帶貼片天線由一塊末端帶有長方形的電路板構(gòu)成,長方形的長寬決定頻率范圍。
RFID天線有哪些指標?
讀寫器天線主要指標有頻段、增益、駐波、前后比、波束寬度、極化方向;超高頻標簽天線指標有頻段、增益、極化方向、駐波、方向圖等。
1、增益系數(shù)
增益系數(shù)是綜合衡量天線能量轉(zhuǎn)換和方向特性的參數(shù),是方向系數(shù)與天線效率的乘積,天線方向系數(shù)和越高,則增益系數(shù)也就越高。
2、極化方向
極化特性是指天線在輻射方向上電場矢量的方向隨時間變化的規(guī)律。極化方向就是天線電場的方向,天線的極化方式有線極化(水平極化和垂直極化)和圓極化(左旋極化和右旋極化)等方式。
一般來說識別距離小于1m的低頻、高頻近距離應用系統(tǒng)一般采用工藝簡單、成本低的線圈型天線;1m以上的超高頻遠距離應用系統(tǒng)采用偶極子和微帶貼片型天線。