RFID电子标签天线的设计原则

发布时间:2020-11-29 20:36:20

RFID电子标签天线的作用

在由无源标签天线组成的射频识别系统中,电子标签必须从RFID读写器生成的电磁场或电磁波中获得能量激活标签芯片。因此,电子标签的部分电路用于检测标签天线上的感应电动势或感应电压,通过二极管电路整流,通过其他电路放大电压等。这些电路集成在存储器标签芯片内。芯片封装时,通常会引入部分分布式容量。但是天线设计本身不需要知道芯片的特定电路,只需要掌握芯片和封装的芯片阻抗,利用最大能量传递的规律设计天线的输入阻抗即可。

RFID电子标签天线的设计原则

如上所述,在低频和高频工作的射频识别系统中工作的手动标签天线使用线圈形式,该线圈形式可以引入电感,以抵消等效电路的耐受力,从而实现标签芯片和天线之间的最大能量传输。

对于在超高频和微波波段工作的标签天线,为了抵消芯片的耐受性,需要在天线设计中添加环形结构来提供感性,或者添加T型等结构。此外,为了在规定的等效全向辐射功率中获得更远的读取距离,电子标签天线也具有较高的增益。此外,电子标签天线和RFID芯片之间需要足够的匹配。

RFID电子标签天线的设计

设计和模拟标签天线并获得所需结果后,必须对天线进行加工和测试,以验证设计和模拟的准确性。上述标签天线具有多个阻抗特性,测试方法和具有实际阻抗天线的测试方法不同。此外,同一电子标签天线的测试程序取决于所需的数据,并取决于测试方法。一般来说,在测试天线的过程中,不需要特别测试天线的输入阻抗。但是,标签天线的阻抗是负阻抗,虚拟部分和实际部分的大小比较大,因此,这些阻抗曲线在Smith饼图中靠近段落圆,通过Smith网络图很难观察到天线的阻抗带宽。为了获得标签天线的输入阻抗。测试设备的输出端口可以直接连接到天线的输入端口。这是因为不考虑标签天线本身的多重阻抗特性。天线和测试设备之间没有共轭匹配,不能直接获得测量天线常用的电路参数,如散射矩阵参数和驻波比。

RFID电子标签天线的设计原则

为了获得散射参数和驻波比等电路参数,为了评估天线的阻抗带宽特性,可以将测量的阻抗参数导入到相关公式中计算,也可以使用阻抗匹配方法在测试设备和天线之间添加匹配电路。匹配电路可以由两种方法组成,一种是工作频率高的分立元素,另一种是微波电路。请注意,配电线路必须足够靠近天线端口。这样可以获得更大的带宽,避免天线和分配电路之间连接线路的负面影响。

电路用于标签天线测试。但是,使用匹配电路有一些缺点:

1、无论是使用单个元件还是微波电路来配置阻抗分配电路,其带宽总是有限的,如果天线的实际带宽大于分配电路的带宽,则测试的带宽将不再准确。
2、标签天线电线路总是有损耗,因此测试的带宽和回波损耗值等参数和实际天线参数之间存在一些差异。
3、引进的配电线路总是与天线有距离,使测试现在有一定的误差。

使用上述匹配电路进行测试的方案不仅可以获得正确的带宽和东波损失等参数,还必须测试天线的图案和增益等辐射特性。只有通过阻抗分布电路,天线接收的大部分能量才能基本上无反射地传递到测试系统,测试其辐射参数。

RFID电子标签天线的设计原则

RFID电子标签天线应用重点  

随着RFID射频识别技术的应用的扩大,越来越多的场合需要使用RFID射频识别系统。RFID电子标签天线是射频识别系统的重要组成部分,设计、生产、测试等是今后研究的主要内容之一,由于电磁波的固有特性,在靠近金属、液体等环境下,RFID射频识别系统的读写性能明显下降。在这种环境下,除了提高RFID读写器的性能外,提高电子标签天线的性能更为重要。目前,我们正在研究RFID电子标签天线在这种复杂环境下的应用。另外,如果柔性RFID电子标签附着在非平面表面,性能也会下降。如何防止柔性RFID电子标签应用于非平面表面的影响目前也是另一个研究焦点。

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