RFID天線概述
電子標簽和讀寫器通過各自的天線構(gòu)建起兩者之間的非接觸信息傳輸通道,如圖2-7所示。無論是射頻標簽還是讀寫器的正常工作,都離不開天線或耦合線圈:一方面,無源射頻標簽芯片要啟動電路工作,需要通過天線在讀寫器天線產(chǎn)生的電磁場中獲得足夠的能量;另一方面,天線決定了射頻標簽與讀寫器之間的通信信道和通信方式,它在射頻標簽與讀寫器實現(xiàn)數(shù)據(jù)通信過程中起到了關鍵的作用,因此,對RFID天線的研究具有重要意義。小于1m的近距離應用系統(tǒng)的RFID天線一般采用工藝簡單、成本低的線圈型天線,它們主要工作在中低頻段。而1m以上遠距離的應用系統(tǒng)需要采用微帶貼片型或偶極子型的天線(即ID天線),它們工作在高頻及微波頻段。
RFID天線的分類
天線是一種以電磁波形式把前端射頻信號接收或輻射出去的裝置,是電路與空間的界面器件,用來實現(xiàn)導行波與自由空間波能量的轉(zhuǎn)化。在RFID系統(tǒng)中,天線分為電子標簽天線和讀寫器天線兩大類,分別承擔接收能量和發(fā)射能量的作用。RFID天線品種繁多,以在不同頻率、不同用途、不同場合、不同要求等情況下使用。對于眾多品種的RFID天線而言,進行適當?shù)姆诸愂潜匾?。按工作頻段分類。RFID天線可分為短波天線、超短波天線、微波天線等;按方向性分類。RFID天線可分為全向天線、定向天線等;按外形分類。RFID天線可分為線狀天線、面狀天線等;根據(jù)天線的設計工藝分類。根據(jù)RFID天線的設計工藝分類,主要有線圈型、微帶貼片型、偶極子型三種基本形式的天線。
RFID天線的數(shù)量
使用固定式讀寫器,要考慮所需天線的數(shù)量。固定式讀寫器有內(nèi)置天線,或者可以通過接口連接多個天線。有內(nèi)置天線的固定式讀寫器和外接天線的讀寫器的應用相同,各有各的優(yōu)缺點。內(nèi)置天線的固定式讀寫器安裝比較簡單,只需要固定好讀寫器,連接上電源線即可。其另外一個優(yōu)點是:讀寫器與天線的連接足夠短,不會因電纜線的長度影響能量傳輸和讀寫器的信號強度。而外置天線讀寫器的優(yōu)點是能覆蓋更大的識讀面積,在相同面積之下,要想達到相同的識讀率,使用內(nèi)置天線的固定式讀寫器顯然要比使用外置天線的讀寫器所需的數(shù)目多。市面上有些讀寫器雖然只有一個內(nèi)置天線,但大部分的RFID讀寫器可以支持擴展到兩個、四個、甚至八個天線。有的還可以通過多路器連接更多的天線,理論上一個讀寫器可以通過多路器最多連接255個天線,但天線數(shù)目過多,能量衰減和數(shù)據(jù)處理就可能成為應用的瓶頸。將天線放置在識讀區(qū)域的上、下、左、右四面,形成一個通道,克服了線極化天線的識讀局限,將極大地提高標簽的各個方向的識讀概率。增加讀寫器天線的數(shù)量可以直接提高識讀率,但是讀寫器天線數(shù)量的增加也會提高讀寫器的單位成本,價格往往也是用戶最為關心的問題。
(圖為RD52系列讀寫器,分別可接外置天線1個、6個、12個)