射频识别技术是一种非接触式自动识别技术。
它是由电子标签(标签/应答器),读取器/询问器和中间件(中间件)组成的短距离无线通信系统。
RFID中的标签是RFID标签芯片和标签天线的组合。
标签根据其工作方式的不同分为主动标签和被动标签。
有源标签本身带有电池,可为它提供阅读器通信所需的能量:无源标签使用感应耦合或反向散射模式,也就是说,标签天线从电磁场或电磁波发射的电磁波中获取能量读取器激活芯片,调整RFID标签芯片与标签天线的匹配度,并将标签芯片中存储的信息反馈给读取器。
所以。
RFID标签天线的阻抗必须与标签芯片的输入阻抗共轭,这样标签芯片才能使RFID阅读器发出的电磁能最大化。
另外,标签天线的设计还必须考虑电子标签的应用。
例如,施加在金属物体表面上的标签天线和施加在普通物体表面上的标签天线在天线结构和材料选择上有很大差异。
低成本,多功能标签天线适用于各种芯片,是射频识别在我国广泛普及的关键技术之一。
射频识别系统和天线分类对于使用无源标签的RFID系统,根据工作频段的不同,有两种工作模式。
一种是感应耦合(Induc.TIveCoupling)T模式,此模式也称为近场模式,它主要用于低频和高频RFID系统:另一种是反向散射(Backscattering)32模式模式,此模式也称为远场T模式,主要适用于UHF和微波RFID系统。
电感耦合模式主要是指阅读器天线和标签天线均采用线圈形式。
读取器读取标签时,它将发出未调制的信号。
在读取器/写入器天线的近场中的电子标签天线接收到信号并激活标签芯片后,标签芯片会根据存储在其中的全局唯一标识号(ID)控制标签天线中的电流。
该电流的大小进一步增强或减小了读取器天线发射的磁场。
此时,读取器的近场分量显示出被调制的特性,并且读取器的内部电路检测由于标签引起的调制量并将其解调以获得标签信息。
在反向散射T模式下,电磁波用于阅读器和电子标签之间以传输信息。
当阅读器读取并识别标签时,它首先会发出未调制的电磁波。
此时,远场的电子标签天线接收电磁波信号并在天线上产生感应电压。
电子标签的内部电路对感应电压进行整流,然后放大以激活标签芯片。
激活标签芯片后,请使用其自己的全局唯一标识号来更改标签芯片的阻抗。
当电子标签芯片的阻抗和标签芯片之间的阻抗匹配良好时,信号基本上不会被反射,而当阻抗匹配不好时,几乎所有信号都会被反射。
这样,反射信号具有幅度变化,这类似于反射信号的幅度调制处理。
读取器通过接收调制的反射信号来判断并识别电子标签的识别号。
这样的天线主要包括微带天线,平面偶极天线和环形天线。
图2显示了我们开发的可在各种识别环境中工作的UHF电子标签天线。