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RFID系統(tǒng)天線設(shè)計

作者: 時間:2009-12-22 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏


(Radio Frequency。Identification,射頻識別技術(shù))是自動識別技術(shù)的一種,通過無線射頻方式進(jìn)行非接觸雙向數(shù)據(jù)通信,對目標(biāo)加以識別并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)。它的核心部件是讀寫器和電子標(biāo)簽,通過相距幾厘米到幾米距離內(nèi)讀寫器發(fā)射的無線電波,可以讀取電子標(biāo)簽內(nèi)存儲的信息,識別電子標(biāo)簽代表的物品、人和器具的身份。技術(shù)在國內(nèi)外得到了大量的應(yīng)用,在公共交通、地鐵、校園、社會保障等領(lǐng)域均有應(yīng)用。本文主要通過實(shí)際工作中對于各種讀寫的對比,總結(jié)研究RFID讀寫器中比較實(shí)用的方法。

本文引用地址:http://m.ptau.cn/article/157715.htm


1 實(shí)際RFID主要考慮物理參量
1.1 磁場強(qiáng)度
運(yùn)動的電荷或者說電流會產(chǎn)生磁場,磁場的大小用磁場強(qiáng)度來表示。RFID的作用距離,與天線線圈電流所產(chǎn)生的磁場強(qiáng)度緊密相關(guān)。
圓形線圈的磁場強(qiáng)度(在近場耦合有效的前提下,近場耦合有效與否的判斷在1.3節(jié))可用式(1)進(jìn)行計算:

式中:H是磁場強(qiáng)度;I是電流強(qiáng)度;N為匝數(shù);R為天線半徑;x為作用距離。
對于邊長ab的矩形導(dǎo)體回路,在距離為x處的磁場強(qiáng)度曲線可用下式計算。


結(jié)果證實(shí):在與天線線圈距離很小(xR)的情況下,磁場強(qiáng)度的上升是平緩的。較小的天線在其中心(距離為0)處呈現(xiàn)出較高的磁場強(qiáng)度,相對來講,較大的天線在較遠(yuǎn)的距離(x>R)處呈現(xiàn)出較高的磁場強(qiáng)度。在電感耦合式射頻識別的天線中,應(yīng)當(dāng)考慮這種效應(yīng),如圖1所示。

1.2 最佳天線直徑
在與發(fā)射天線的距離x為常數(shù)并簡單地假定發(fā)射天線線圈中電流I不變的情況下,如果改變發(fā)送天線的半徑R時,就可以根據(jù)距離x與天線半徑R之間的關(guān)系得到最大的磁場強(qiáng)度H。這意味著:對于每種射頻識別的閱讀器作用距離都對應(yīng)有一個最佳的天線半徑R。如果選擇的天線半徑過大,那么在與發(fā)射天線的距離x=0處,磁場強(qiáng)度是很小的;相反,如果天線半徑的選擇太小,那么其磁場強(qiáng)度則以z的三次方的比例衰減,如圖2所示。

不同的閱讀器作用距離,有著不同的天線最佳半徑,它對應(yīng)著磁場強(qiáng)度曲線最大值。


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關(guān)鍵詞: 設(shè)計 天線 系統(tǒng) RFID

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