金年会射频识别RFID本事先容

  金年会     |      2024-03-22 14:35

  识别是一种操纵射频手艺的非接触自愿识别手艺,具有传输速度速、防冲克、巨额量读取、运动历程读取等上风,所以,手艺正在物流与供应链办理、坐褥办理与局限、防伪与安宁局限、交通办理与局限等各范畴具有宏大的使用潜力。目前,射频识别手艺的使命频段蕴涵低频、高频、超高频及

  RFID编制首要由读写器(target)、应答器(RFID标签)和后台估量机构成,个中,读写器竣工对标签的数据读写和存储,由局限单位、高频通讯模块和天线构成,标签首要由一块及外接天线构成,个中电道芯片平常包罗射频前端、逻辑局限、存储器等电道。标签依据供电道理可分为有源(ve)标签、半有源(semiacTIve)标签和无源(passive)标签,无源标签由于本钱低、体积小而备受青睐。

  RFID编制的根基使命道理是:标签进入读写器发射射频场后,将天线得回的感觉电流经升压电道后行为芯片的电源,同时将带讯息的感觉电流畅过射频前端电道变为数字信号送入逻辑局限电道举办处分,须要答复的讯息则从标签存储器发出,经逻辑局限电道送回射频前端电道,最终通过天线RFID编制中的天线

  从RFID手艺道理上看,RFID标签功能的闭头正在于RFID标签天线的特性和功能。正在标签与读写器数据通讯历程中起闭头效用是天线,一方面,标签的芯片启动电道先导使命,须要通过天线正在读写器出现的电磁场中得回足够的能量;另一方面,天线决心了标签与读写器之间的通讯信道和通讯方法。所以,天线特别是标签内部天线的磋商就成为了重心。

  按RFID标签芯片的供电方法来分,RFID标签天线能够分为有源天线和无源天线两类。有源天线的功能央求较无源天线要低少少,然则其功能受电池寿命的影响很大:无源天线也许抑制有源天线受电池局部的不够,然则对天线的功能央求很高。目前,RFID天线的磋商重心是无源天线。从RFID编制使命频段来分,正在LF、HF段f如6.78MHz、13.56MHz)I作的RFID编制,电磁能量的传送是正在感觉场区域(似稳场)中竣事,也称为感觉

  编制;正在UHF段(如915MHz、2400Mttz)Z作的编制,电磁能量的传送是正在远场区域(辐射场)中竣事,也称为微波辐射编制。因为两种编制的能量出现和传送方法差异,对应的RFID标签天线及前端个别存正在各自额外性,所以标签天线分为近场感觉线圈天线和远场辐射天线。感觉耦合编制操纵的是近场感觉线圈天线,由众匝电感线圈构成,电感线圈和与其相并联的电容组成并联谐振回道以耦合最大的射频能量;微波辐射编制操纵的远场辐射天线的品种首要是偶极子天线和裂缝天线,远场辐射天线平常是谐振式的,平常取半波长。天线的形式和尺寸决心它能捕获的频率规模等功能,频率越高,天线越伶俐,占用的面积也越少。较高的使命频率能够有较小的标签尺寸,与近场感觉天线 RFID标签天线的策画央求RFID标签天线的策画央求首要蕴涵:天线的物理尺寸足够小,能知足标签小型化的需求;具有全向或半球遮盖的宗旨性;具有高增益,能供应最大的

  给标签的芯片;阻抗般配好,无论标签正在什么宗旨,标签天线的极化都能与读写器的信号相般配;具有顽健性及低本钱。正在遴选天线时首要商讨:天线的类型,天线的阻抗,使用到物品上的RF功能,当有其他物品盘绕标签物品时的RF功能。

  4RFID标签天线的种别和磋商近况标签天线大类:线圈型、偶极子、裂缝(蕴涵微带贴片)型。线圈型天线是将金属线盘绕成平面或将金属线围绕正在磁心上;偶极子天线由两段同样粗细和等长的直导线排成一条直线组成,信号从中心的两个端点馈人,天线的长度决心频率规模;裂缝型天线是由金属皮相切出的凹槽组成,个中微带贴片天线由一块终局带有长方形的电道板组成,长方形的长宽决心频率规模。

  当标签线圈天线进入读写器出现的交变磁场中,标签天线与读写器天线之间的彼此效用就相仿于变压器。两者的线圈相当于变压器的低级线圈和次级线圈。

  标签和读写器双向通讯操纵的载波频率便是当央求标签天线线圈外形很小,即面积小,且需肯定的使命隔断,RFID标签与读写器问的天线线圈互感量(就明明不行知足本质需求,能够正在标签天线线圈内部插入具有高导磁率的铁氧体资料,以增大互感量,从而抵偿线圈横截面小的题目”。目前列圈型天线的竣工手艺已很成熟,广大地使用正在身份识别、货色标签等RFID编制中,然则对付频率高、讯息量大、使命隔断和宗旨不确定的RFID使用场所,采用线圈型天线难以竣工相应的功能目标。

  偶极子天线具有辐射才力好、构造容易、服从高的好处,能够策画成合用于全方位通讯的RFID编制,被广大使用于RFID标签天线的策画,特别是正在远隔断RFID编制中。

  古板半波偶极子天线的最大题目正在于对标签尺寸的影响,如915MHz的半波偶极子。磋商证实,端接的、倾斜的、折叠的偶极子天线能够通过遴选适应的几何

  来得回所需的输入阻抗,具有增益高、频率遮盖宽和噪声低的好处,功能极度精美,且与古板半波偶极子天线比拟尺寸要小许众,若配合铜焊和不均衡变压器,还能最大限制地提拔增益、阻抗般配和带宽。已知增补天线的弯折次数有利于正在不下降天线服从的处境下减小天线尺寸,那么,何如正在有限的空问下举办“弯折”,“弯折”的整个参数对标签天线的谐振频率和输入阻抗有何影响?如何“弯折”的RF服从最高?

  咱们真切。具有分形构造的物体平常都有比例自好像性和空间填充性的特性,使用到天线策画上能够竣工天线众频段性子和尺寸缩减性子。邦外里对具有分形构造的天线做了巨额磋商使命,说明了分形构造的天线具有优异的尺寸缩减性子,能够正在有限的空间内大幅度抬高天线服从网。

  对半波振子的差异职位和维度操纵Hilbert分形变换,并用矩量法对Hilbert标签天线举办仿真,能取得标签天线的谐振频率和输入阻抗随分形维数和阶数差异的仿真结果,领会结果中的天线增益和服从,推断哪种维度和阶数的标签天线最合适本质标签天线的策画央求,进一步筑制实体天线,并测试RF识别隔断,这是常用的磋商法子。

  裂缝天线具有低轮廓、重量轻、加工容易、易于与物体共形、批量坐褥、电功能众样化、宽带与有源器件和电道集成为同一的组件等特性,适合大范围坐褥,能简化整机的筑制与调试,从而大大下降本钱。微带贴片天线是由贴正在带有金属底板的介质基片上的辐射贴片导体所组成,遵循天线辐射性子,能够策画贴片导体为百般形式。广泛使用于频率高于100MHz的低轮廓构造,平常由一矩形或方形的金属贴片置于接地平面上的一片薄层电介质(称为基片)皮相所构成,其贴片可采用光刻工艺制作,使之本钱低,易于巨额坐褥。

  如前所述,弯折型天线有利于减小标签天线的物理尺寸,知足标签小型化的策画央求。对付裂缝天线来说,同样能够愚弄弯折的观念。底细上,弯折裂缝天线合用于高频微波段的RFID标签,能有用减小天线尺寸,功能优。具有宏壮的墟市前景。磋商法子和弯折偶极子天线相仿,用矩量法磋商裂缝弯折的次数、高度、职位、宽度和裂缝天线平片巨细对矩形天线谐振性子的影响。

  弯折裂缝天线,平片巨细为LxW,裂缝弯折宽度和高度差别为s和h,裂缝离馈电点

  隔断为,下面辩论这些参数的转化对裂缝天线的谐振性子、反射系数、天线服从等影响。

  基于弯折的各参数对裂缝天线功能的影响,可遵循本质须要策画UHF射频识别标签用的裂缝天线,筑制整个的实物天线。能够估计,弯折裂缝天线将是UHF标签天线策画范畴较量看好的兴盛宗旨。

  5RFID标签天线的热门题目正在RFID标签天线的策画中,除了平素很受着重的减小物理尺寸题目,进一步改进小型化后的天线带宽和增益性子以扩展其本质使用规模,领会小型化天线的交叉极化性子以昭着其极化纯度也是要紧的磋商宗旨,别的,遮盖百般频率的复合天线策画,众标签天线优化分散手艺,读写器

  波束扫描天线阵手艺金年会,策画仿真软件安闲台,标签天线和附着介质般配手艺,相似性抗搅扰性和安宁牢靠性手艺等都是值得接连磋商的实质。

  个中,片上天线手艺是近期磋商的热门题目。RFID手艺使用范畴的一向扩展,使RFID标签对小型化、轻量化、众性能、低功耗和低本钱方面的央求也一向抬高,然而目前的RFID标签依旧操纵片外独立天线,其好处是天线Q(品格要素)值较高、易于制作、本钱适中。瑕疵是体积较大、易折断,不行胜任防伪或以生物标签大局植入动物体内等义务。若能将天线集成正在标签芯片上,无需任何外部器件即可举办使命,将会使所有标签体积更小、操纵更便利,这就激励了片上天线手艺的磋商。

  把天线集成到片上,不但简化了原有的标签筑制流程,下降了本钱,还抬高了牢靠性。片上天线行为能量吸收器和信号

  道理。把外界转化的磁场能量转化为片上的电源电压,行为所有芯片的使命电源,同时愚弄电磁场转化惹起的片上电流或电压的转化来甄别吸收信号。通过革新因为本身输出阻抗导致的外界磁场转化而把信号传输至吸收端。迄今为止,正在准则CMOS工艺上竣工的片上天线依旧以硅基集成螺旋电感行为首要构造。除了RFID标签内部的策画,比如RFID智能平台(smarttable)天线等范畴的磋商也日渐受到着重。阅读全文