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天线
  • RFID的英文全称为“Radio Frequency IDentification”,中文翻译为“无线射频识别”。它是在20世纪50年代诞生的一种无线识别技术,可以在不接触的情况下,利用无线电(radio)来进行身份识别。根据无线电频率的不同,RFID系统可以分成低频、高频、超高频及微波四种。
  • RFID作为物联网的关键技术之一,自二战时期萌芽,至今已经发展了近90年。随着技术的成熟和普及,RFID必将与市场需求的不断增加而发展壮大。
  • 天线及传输信道模型建模的方法及系统仿真案例概述
  • 最新的直接无线射频(RF) - 采样收发器 - 包括德州仪器的AFE7444和AFE7422设备,分别支持四个和两个天线信道 - 提供多种强大功能,使得多种先进的系统特性,如多频带和多模式操作,以及变频和快速跳频成为可能。
  • RF电路设计的主要困难之一是保持天线和收发器之间的良好匹配。在实验室中调整系统可能很方便,但实验室中的条件很少反映系统在现实世界中会遇到的情况。安装后,系统性能会受到环境条件的极大影响,例如设计与金属或水的接近程度。
  • 本研究基于两个变型弯折偶极子天线,通过引入合适的馈电结构同时进行馈电,使天线的带宽得以拓宽。并基于电磁仿真软件Ansoft HFSS的仿真分析,设计并加工了一个实物天线。实测结果与仿真结果吻合良好,验证了该设计的有效性。
  • RFID标签包含天线和芯片,二者均具有复数阻抗。对于无源标签来说,因为标签工作所需功耗全部来源于读写器发射的射频能量,所以天线和芯片之间能否实现良好的匹配和功率传输,直接影响到系统功能的实现,也很大程度上决定了标签的关键性能。
  • 传统的超高频RFID读写模块一般都会对天线驻波比较敏感,当天线回波过大时将导致发射机输出功率泄漏到接收机中能量较多而引起阻塞现象,进而使读写器性能恶化。在此描述了一种新型超高频读写模块的电路设计,通过在天线与耦合器之间嵌入一种闭环可调谐匹配网络,有效解决了天线驻波失配情况下导致接收机性能蜕化的现象。实验结果证明采用这种新型模块的读写器无论从读写距离还是多标签处理性能上都获得了较大提升,达到了预期的效果。
  • 射频识别(Radio Frequency of Identificatio,RFID)是一种使用射频技术的非接触自动识别技术,具有传输速率快、防冲撞、大批量读取、运动过程读取等优势,因此,RFID技术在物流与供应链管理、生产管理与控制、防伪与安全控制、交通管理与控制等各领域具有重大的应用潜力。目前,射频识别技术的工作频段包括低频、高频、超高频及微波段,其中以高频和超高频的应用最为广泛。
  • 一个完整的RFID射频识别应用系统应当包括读写器、电子标签、计算机网络等设备。考虑到数据读取、处理、传输等问题,还应当考虑读写器天线的安装、传输距离的远近等问题。
  • 国内在超高频自动识别技术研发上滞后国际2-3年,虽形成一批专利技术,但数量较少。超高频RFID的核心技术主要包括:防碰撞算法、低功耗芯片设计、UHF电子标签天线设计、测试认证等方面。
  • RFID主要由阅读器和应答器两大部分组成。阅读器(如图1)是数据捕获系统,内含一个与应答器相配合的耦合元件。应答器(如图2)是数据载体,内含一个微型芯片和一个天线线圈组成的耦合元件。
  • 这里采用多谐振的方法,通过微带天线的结构设计,实现了双频段的覆盖。在这种思路下,采用E形天线与倒F天线(IFA)相结合的设计,实现了一种低后瓣双频微带天线。天线谐振在850 MHz和920 MHz处,VSWR=1.09,带宽(VSWRlt;2)满足频段覆盖的要求。该天线制作在2 mm厚的FR4基板上,不仅具有小的尺寸,而且便于调协,易于制作。
  • 由于超高频RFID的接收和发射频率相同,读卡器结构基本为零中频结构。零中频结构的接收机射频前端没有选择滤波器,对邻近频率的信号抗干扰能力很弱。我国在《800/900 MHz频段射频识别(RFID)技术应用规定(试行)》中规定的跳频间隔为250 kHz,这对零中频结构的RFID读卡器在多询问机环境下工作是一个很大的技术难点。所以,在现阶段的多询问机环境下工作的UHF RFID读卡器,基本是工作于时分复用方式。在读卡器中加入单刀多掷开关(Single Pole 4Throw,SP4T),本机轮询4个天线,可以取代另外的3个读卡器,降低整个系统成本。
  • RFID系统能捕捉运动物体的详细信息并识别物体中存储的每一个信息项目。该技术避免了跟踪过程中的人工干预,在节省大量人力的同时可极大地提高工作效率。在不同的应用环境中RFID技术需要采用不同的天线通信技术来实现数据交换,现今有很多种RFID天线类型,如偶极子天线、分形天线、环形槽天线和微带贴片天线等。笔者主要研究偶极子天线在RFID系统中的设计与应用。
  • 工作在125或134kHz低频(LF)或者13.56MHz高频(HF)范围内的电感回路无源RFID系统,其工作距离仅限于大约1m的范围。UHF RFID系统工作在860至960MHz以及2.4GHZ的工业科学医疗(ISM)频段。其具有更长的工作距离,对无源标签而言典型工作范围为3至10m。标签从阅读器的射频信号接收信息和工作能量。如果标签在阅读器的范围内,就会在标签的天线上感应出交变的射频电压。该电压经过整流后为标签提供直流(DC)电源电压。通过调制天线端口的阻抗来实现标签对阅读器的响应。这样一来,标签将信号反向散射给阅读器。
  • RFID天线有多种制作工艺,本文将对RFID天线的制作技术进行总结与分析,重点对RFID天线的最新的制作方法——RFID印刷天线及相关技术进行阐述,并展望其前景。
  • 阅读器主要由控制单元、高频收发模块、天线以及其他与后台设备相连的接口组成。应答器,又叫作标签,是RFID读取数据的来源,主要由天线和微电子芯片组成。RFID系统的关键部分是阅读器,实现阅读器的核心技术是接收电路。本文主要分析和构造了UHF无源RFID阅读器接收电路。
  • 无线射频识技术是利用射频信号来识别物体的自动识别技术.RFID系统由电子标签(包括芯片和标签天线)、阅读器(含阅读器天线)和后台主机组成。当前,射频识别工作频率包括频率为低频(125KHz、134KHz)、高频频段(13.56MHz)、UHF超高频段(860~960MHz)和 2.45GHz以上的微波频段等。
  • RFID(Radio Frequency IdenTIty technology,无线射频识别技术)通过无线的方式,对存储于RFID标签中的数据进行自动采集,以获取被标识对象相关信息,一个简单的RFID数据采集系统由RFID读写器、天线(内置或外置)、RFID标签3部份组成。
  • 射频识别(Radio Frequency IdenTIficaTIon,RFID)技术是一种利用射频通信实现的非接触式自动识别技术,近年来随着大规模集成电路、网络通信、信息安全等技术的发展.RFID已进入商业化应用阶段,其应用规模也快速增长。一个RFID系统包括RFID读写器、RFID标签和软件3大组成部分。所采用的天线主要分为标签天线和读写器天线两种。标签天线是RFID系统中最易变的部分,并且其设计面临着小型化、低损耗和低成本的实际要求,所以优化设计标签天线在整个系统中占有重要地位。
  • 在RF装置中,工作频率增加到微波区域的时候,天线与标签芯片之间的匹配问题变得更加严峻。天线的目标是传输最大的能量进出标签芯片。这需要仔细的设计天线和自由空间以及其相连的标签芯片的匹配。本文考虑的频带是435MHz, 2.45 GHz 和5.8 GHz,在零售商品中使用。
  • 近年来射频识别(Radio Frequency of IdenTIficaTIo,RFID)技术的应用逐渐广泛,同时也倍受重视。特别是UHF频段的RFID系统,由于其传输距离远、传输速率高,受到了更多地关注。典型的RFID系统由RFID阅读器和标签两部分组成,RFID无源标签依靠RFID阅读器发射的电磁信号供电,并通过反射调制电磁信号与阅读器通信。因此,RFID标签天线设计的优劣对其系统工作性能有关键的影响。
  • 巴伦(Balun)也称平衡转换器,是微波平衡混频器、倍频器、推挽放大器和天线馈电网络等平衡电路布局的关键部件,可以说是无线局域网射频前端电路设计的一项关键技术,直接影响着无线通信的性能和质量。而差分天线馈线的主要任务就是高效率的传输功率,同时要保证对称阵子的平衡馈电。而在超短波频段,如果采用平行双导线做其馈电,虽然能保证这种平衡性,但由于其开放式的结构,将会产生强烈的反射,为防止电磁能量的漏失和不易受气候和环境等因素的影响,馈线通常采用屏蔽式同轴电缆,但如果直接与天线端相连,将会破坏天线本身的对称性。这种不平衡现象不仅改变了天线的输入阻抗匹配,而且使天线方向图发生畸变。
  • RF OTA (Over The Air )测试会模拟产品的无线信号在空气中的传输场景,而此种测试方式,可将产品内部辐射干扰、产品结构、天线的因素、射频芯片收发算法、甚至人体影响等因素考虑进去,是一种在自由空间验证无线产品空口性能的综合性测试方法,非常接近产品实际使用场景。
  • 无线射频识别(RFID)技术是一种非接触式的自动识别技术,它通过射频信号从目标对象读写相关数据实现自动识别。RFID基本系统由标签、阅读器以及读 写器天线3部分组成。RFID技术利用射频信号作为信息传输中介实现远距离信息获取,通过高数据速率实现对高速运动物体的识别,并可同时识别多个标签。正由于RFID技术的诸多优点,它在物流管理、公共安全、仓储管理、门禁防伪等方面的应用迅速展开,国际上很多学者也已开展RFID技术与互联网、移动通信 网络等技术结合应用的研究。将RFID技术融入互联网技术和移动通信网技术中将可实现全球范围内物品跟踪与信息共享,那么,真正的“物联网”时代也就指日可待了。
  • RFID系统的基本工作原理是:标签进入读写器发射射频场后,将天线获得的感应电流经升压电路后作为芯片的电源,同时将带信息的感应电流通过射频前端电路变为数字信号送入逻辑控制电路进行处理,需要回复的信息则从标签存储器发出,经逻辑控制电路送回射频前端电路,最后通过天线发回读写器。
  • RFID无线射频识别技术(Radio Frequency IdentificaTIon,RFID)的应用由来已久,最早可追溯到第二次世界大战时,英国空军飞机使用的敌我飞机识别系统。最近RFID无线射频识别技术被广泛应用于物品管理、车辆定位以及井下人员定位等。该技术是一种非接触的自动识别技术,利用无线射频信号通过空间耦合(交变磁场或电磁场)实现无接触信息传递并通过所传递的信息达到自动识别目的。
  • 13.56MHZ天线铁氧体片/膜一种高温烧结的铁氧材料。在NFC(Near Field Communication)支付手机等手持式设备中,电子标签上,主要作用是降低金属材料对信号磁场的吸收,同时铁氧体膜本身是一种高温烧结的铁氧体材料,通过增加磁场强度,有效增加感应距离。
  • RFID 系统由阅读器(Reader),电子标签( Tag) 和后台数据库组成 ,见图1。阅读器从附着在物品上的Tag中读取数据,这些数据在阅读器或送给 后台的数据库应用程序进行处理。阅读器作为RFID 系统中的关键部件通过天线与电子标签进行无线 通信,可以实现对标签识别码和内存数据的读出或 写入操作。
  • 随着物联网在智能电网、智能交通、智能物流和生态监视等国民经济方方面面的大量应用,UHF频段的RFID技术更是发展迅速,它是一种非接触式的自动识别技术,通过射频信号可以自动识别目标对象、获取相关数据,识别工作无须人工干预,适用于各类恶劣环境。RFID系统由标签、读写器和天线三部分构成,其中RFID读写器最为关键。
  • 被测天线是一款工作在RFID全频段(860 MHz-960 MHz)的阵列天线,可安装于吊顶、安检门、珠宝柜内部,适用于各种通道场景。