RFID標簽天線的類別和研究現狀
標簽天線主要分為3大類:線圈型、偶極子、縫隙(包括微帶貼片)型。線圈型天線是將金屬線盤繞成平面或將金屬線纏繞在磁心上;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成,信號從中間的兩個端點饋人,天線的長度決定頻率范圍;縫隙型天線是由金屬表面切出的凹槽構成,其中微帶貼片天線由一塊末端帶有長方形的電路板構成,長方形的長寬決定頻率范圍。
識別距離小于1m的中低頻近距離應用系統的RFID天線一般采用工藝簡單、成本低的線圈型天線;1I1以上的高頻或微波頻段的遠距離應用系統需要采用偶極子和縫隙型天線。
線圈型天線
當標簽線圈天線進入讀寫器產生的交變磁場中,標簽天線與讀寫器天線之間的相互作用就類似于變壓器。兩者的線圈相當于變壓器的初級線圈和次級線圈。
標簽和讀寫器雙向通信使用的載波頻率就是當要求標簽天線線圈外形很小,即面積小,且需一定的工作距離,RFID標簽與讀寫器問的天線線圈互感量(就明顯不能滿足實際需求,可以在標簽天線線圈內部插入具有高導磁率的鐵氧體材料,以增大互感量,從而補償線圈橫截面小的問題”。目前線圈型天線的實現技術已很成熟,廣泛地應用在身份識別、貨物標簽等RFID系統中,但是對于頻率高、信息量大、工作距離和方向不確定的RFID應用場合,采用線圈型天線難以實現相應的性能指標。
偶極子天線
偶極子天線具有輻射能力好、結構簡單、效率高的優點,可以設計成適用于全方位通信的RFID系統,被廣泛應用于RFID標簽天線的設計,尤其是在遠距離RFID系統中。
縫隙(包括微帶貼片)型天線
縫隙天線具有低輪廓、重量輕、加工簡單、易于與物體共形、批量生產、電性能多樣化、寬帶與有源器件和電路集成為統一的組件等特點,適合大規模生產,能簡化整機的制作與調試,從而大大降低成本。
彎折縫隙天線,平片大小為LxW,縫隙彎折寬度和高度分別為s和h,縫隙離饋電點中心距離為,下面討論這些參數的變化對縫隙天線的諧振特性、反射系數、天線效率等影響。