射频识别系统电子标签天线的分类及工作原理

RFID射频识别系统电子标签天线的定义

无线射频识别技术是一种非接触自动识别技术，由电子标签、读写器和天线组成的短距离无线通信系统。射频识别的电子标签是RFID芯片和标签天线的结合体。标签根据工作模式分为无源标签和有源标签。有源标签本身携带电池，提供读写器通信所需的能量。无源标签使用感应耦合或反射操作模式。也就是说，通过标签天线，通过读写器发出的电磁场或电磁波，获得能量激活芯片。控制无线识别标签芯片与标签天线的匹配程度，将存储在标签芯片上的信息反馈给RFID设备。所以。射频识别标签天线的阻抗必须与标签芯片的输入阻抗匹配，这样RFID标签芯片才能最大限度地提高射频识别读写器发出的电磁波能量。标签天线设计还应考虑应用于金属物体表面的标签天线和应用于一般物体表面的标签天线等电子标签的情况。天线结构和材料选择有很大的差异。适合多种芯片、低成本、多用途标签天线的射频识别是我国广泛普及的核心技术之一。

RFID射频识别系统电子标签天线工作模式

对于具有无源电子标签的射频识别系统，根据工作频段有两个工作模式。一个是感应耦合方式，该模式又称为近场模式，主要用于低频和高频RFID系统，另一个是反射工作模式，常见的是超高频RFID系统。

在反射工作模式中，在读写器和RFID电子标签之间使用电磁波传输信息。读取器读取和识别射频标签时，首先发出未调制的电磁波。这时，位于原址的电子标签天线接收电磁波信号，并在天线上产生感应电压。电子标签内部电路为了整流这个感应电压，激活标签芯片而放大。标签芯片激活后，将标签芯片阻抗更改为自己的全球唯一标识号。电子标签芯片的阻抗和标签芯片之间的阻抗匹配好的话，基本上信号不会反射，阻抗匹配不好的话，几乎所有的反射信号都会发生。这样，反射信号就会发生振幅变化，这与反射信号的调幅处理相似。读取器接收调制的反射信号，判断和识别电子标签的识别ID号。这些天线主要包括微带天线、平面偶极天线和环形天线。

如上所述，低频和高频的射频识别系统使用电感耦合模式进行通信，因此，在两个频段工作的读者和电子标签都使用线圈形式的天线。在这两个频段工作的射频识别系统依赖于近距离作用的范围，识别距离缩短。根据目前的情况，使用近距离通信的射频识别系统的最大识别距离不超过1米。

RFID射频识别系统电子标签天线耦合方式

3.标签芯片的特性要求标签天线有一定的电抗。