RFID射頻天線應該如何選擇和配置

　　在RF裝置中，工作頻率增加到微波區(qū)域的時候，天線與標簽芯片之間的匹配問題變得更加嚴峻。天線的目標是傳輸最大的能量進出標簽芯片。這需要仔細的設計天線和自由空間以及其相連的標簽芯片的匹配。本文考慮的頻帶是435MHz， 2.45 GHz 和 5.8 GHz，在零售商品中使用。天線必須滿足的條件： ? 足夠的小以至于能夠貼到需要的物品上； ? 有全向或半球覆蓋的方向性； ? 提供最大可能的信號給標簽的芯片； ? 無論物品什么方向，天線的極化都能與讀卡機的詢問信號相匹配； ? 具有魯棒性； ? 非常便宜。在選擇天線的時候的主要考慮是： ? 天線的類型； ? 天線的阻抗； ? 在應用到物品上的RF的性能； ? 在有其他的物品圍繞貼標簽物品時的RF性能。

　　可能的選擇這里有兩種使用方式：一）貼標簽的物品被放在倉庫中，有一個便攜裝置，可能是手持式，詢問所有的物品，并且需要它們給予信息反饋信息；二）在倉庫的門口安裝讀卡設配，詢問并記錄進出物品。還有一個主要的選擇是有源標簽還是無源標簽?？蛇x的天線在435 MHz， 2.45 GHz 和5.8 GHz頻率是用的RFID系統中，可選的天線有幾種。這樣的小天線的增益是有限的，增益的大小取決于輻射模式的類型，全向的天線具有峰值增益0到2dBi；方向性的天線的增益可以達到6dBi。增益大小影響天線的作用距離。下表中的前三個種類的天線是線極化的，但是微帶面天線可以使圓極化的，對數螺旋天線僅僅是圓極化的。由于RFID標簽的方向性是不可控的，所以讀卡機必須是圓極化的。一個圓極化的標簽天線可以產生3dB 以強的信號。阻抗問題為了最大功率傳輸，天線后的芯片的輸入阻抗必須和天線的輸出阻抗匹配。幾十年來，設計天線與50 或70歐姆的阻抗匹配，但是可能設計天線具有其他的特性阻抗。例如，一個縫隙天線可以設計具有幾百歐姆的阻抗。一個折疊偶極子的阻抗可以是一做個標準半波偶極子阻抗的20倍。印刷貼片天線的引出點能夠提供一個很寬范圍的阻抗（通常是40 到100歐姆）。選擇天線的類型，以至于它的阻抗能夠和標簽芯片的輸入阻抗匹配是十分關鍵的。另一個問題是其他的與天線接近的物體可以降低天線的返回損耗。對于全向天線，例如雙偶極子天線，這個影響是顯著的。改變雙偶極子天線和一聽番茄醬的間距做了一些實際測量，顯示了一些變化。其他的物體也有相似的影響。此外是物體的介電常數，而不是金屬，改變了諧振頻率。一塑料瓶子水降低了最小返回損耗頻率 16%。當物體與天線的距離小于62.5mm的時候，返回損耗將導致一個3.0 dB的插入損耗，而天線的自由空間插入損耗才 0.2dB。可以設計天線使它與接近物體的情況相匹配，但是天線的行為對于不同的物體和不同的物體距離而不同。對于全向天線是不可行的，所以設計方向性強的天線，它們不受這個問題的影響。