RFID天線概述
電子標簽和讀寫器通過各自的天線構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數據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,用來實現導行波與自由空間波能量的轉化。在RFID系統中,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,進行適當的分類是必要的。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;根據天線的設計工藝分類。根據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天線的數量
使用固定式讀寫器,要考慮所需天線的數量。固定式讀寫器有內置天線,或者可以通過接口連接多個天線。有內置天線的固定式讀寫器和外接天線的讀寫器的應用相同,各有各的優缺點。內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目多。市面上有些讀寫器雖然只有一個內置天線,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,但天線數目過多,能量衰減和數據處理就可能成為應用的瓶頸。將天線放置在識讀區域的上、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量可以直接提高識讀率,但是讀寫器天線數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)