RFID天線結(jié)構(gòu)和環(huán)境因素對天線性能有很大影響。天線的結(jié)構(gòu)決定了天線方向圖、阻抗特性、駐波比、天線增益、極化方向和工作頻段等特性。天線特性也受所帖附物體形狀及物理特性的影響。例如，磁場不能穿透金屬等導(dǎo)磁材料,金屬物附近磁力線形狀會發(fā)生改變,而且,由于磁場能會在金屬表面引起渦流.由楞次定律可知,渦流會產(chǎn)生抵抗激勵的磁通量,導(dǎo)致金屬表面磁通量大大衰減.讀寫器天線發(fā)出的能量被金屬吸收,讀寫距離就會大大減小。另外，液體對電磁信號有吸收作用，彈性基層會造成標(biāo)簽及天線變形，寬頻帶信號源(如發(fā)動機、水泵、發(fā)電機)會產(chǎn)生電磁干擾等，這些都是我們設(shè)計天線時必須細致考慮的地方。目前，研究領(lǐng)域根據(jù)天線的以上特性提出了多種解決方案，如采用曲折型天線解決尺寸限制，采用倒F型天線解決金屬表面的反射問題等。
天線的目標(biāo)是傳輸最大的能量進出電路，這就需要仔細的設(shè)計天線和自由空間以及其電路的匹配，天線匹配程度越高，天線的輻射性能越好。當(dāng)工作頻率增加到超高頻區(qū)域的時候，天線與標(biāo)簽芯片之間的匹配問題變得更加嚴(yán)峻。在傳統(tǒng)的天線設(shè)計中，我們可以通過控制天線尺寸和結(jié)構(gòu)，使用阻抗匹配轉(zhuǎn)換器使其輸入阻抗與饋線相匹配。一般天線的開發(fā)基于的是50或75歐姆阻抗，而在RFID系統(tǒng)中，芯片的輸入阻抗可能是任意值，并且很難在工作狀態(tài)下準(zhǔn)確測試，天線的設(shè)計也就難以達到最佳。
對于近距離RFID應(yīng)用，天線一般和讀寫器集成在一起，對于遠距離RFID系統(tǒng)，讀寫器天線天線和讀寫器一般采取分離式結(jié)構(gòu)，通過阻抗匹配的同軸電纜連接。一般來說，方向性天線由于具有較少回波損耗，比較適合標(biāo)簽應(yīng)用;由于標(biāo)簽放置方向不可控，讀寫器天線一般采用圓極化方式。讀寫器天線要求低剖面、小型化以及多頻段覆蓋。對于分離式讀寫器，還將涉及到天線陣的設(shè)計問題。國外已經(jīng)開始研究在讀寫器應(yīng)用智能波束掃描天線陣，讀寫器可以按照一定的處理順序，"智能"的打開和關(guān)閉不同的天線，使系統(tǒng)能夠感知不同天線覆蓋區(qū)域的標(biāo)簽，增大系統(tǒng)覆蓋范圍。 |
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