最大磁场与线圈尺寸的关系为.PPT

6.4.3 IE3D仿真软件 IE3D仿真软件是平面和三维电磁场仿真与优化软件包，是一个基于矩量法的电磁场仿真工具。 6.4.4 仿真与调试 仿真和调试是相辅相成的关系，对于一个天线，最好的设计制作方法是一边做仿真，同时还做调试。 RFID天线制作工艺主要有线圈绕制法、蚀刻法和印刷法。 低频RFID电子标签天线基本是采用绕线方式制作而成； 高频RFID电子标签天线利用以上三种方式均可实现，但以蚀刻天线为主，其材料一般为铝或铜；UHF RFID电子标签天线则以印刷天线为主。 6.5 RFID天线的制造工艺 6.5.1线圈绕制法 线圈绕制法的特点如下： 频率范围在125-134 KHz 的电子标签只能采用这种工艺； 成本高，生产速度慢； UHF天线很少采用这种工艺。 6.5.2蚀刻法 蚀刻法的特点如下： 蚀刻天线精度高，天线性能优异且稳定； 缺点就是成本太高； 高频电子标签常采用这种工艺。 6.5.3印刷法 1.印刷天线的特点 可更加精确地调整电性能参数； 可满足各种个性化要求； 可使用各种不同基体材料； 可使用各种不同厂家提供的晶片模块。 2.导电油墨与RFID印刷天线技术 导电油墨主要是由导电填料（包括金属粉末、金属氧化物、非金属和其他复合粉末）、连接剂（主要有合成树脂等）、添加剂（主要有分散剂、调节剂、增稠剂、增塑剂等）和溶剂（主要有芳烃、醇等）等组成，可以制成碳浆油墨和银浆油墨等导电油墨。 导电油墨印刷天线技术的特点如下： （1）成本低 （2）导电性好 （3）操作容易 （4）无污染 （5）缺点是使用时间短 * 江西财经大学软件与通信工程学院 江西财经大学软件与通信工程学院 RFID原理与应用 教师:朱华贵 2017年03月08日第6章 RFID中的天线技术 朱华贵 2017年03月08日 RFID原理及应用 RFID天线的应用及设计现状 6.1 低频和高频RFID天线技术 6.2 微波RFID天线技术 6.3 天线仿真设计方法 6.4 RFID天线的制造工艺 6.5 6.1.1 RFID天线的应用现状 1. RFID天线应用的一般要求 （1）电子标签天线 RFID天线必须足够小； RFID天线提供最大可能的信号和能量给标签的芯片； RFID天线具有鲁棒性； RFID天线非常便宜。 6.1 RFID天线的应用及设计现状 （2）读写器天线 读写器天线既可以与读写器集成在一起，也可以采用分离式；读写器天线设计要求多频段覆盖；应用智能波束扫描天线阵。 2. RFID天线的极化 有些应用可以采用线极化，例如在流水线上，这时电子标签的位置基本上是固定不变的，电子标签的天线可以采用线极化方式。但在大多数场合，由于电子标签的方位是不可知的，所以大部分RFID系统采用圆极化天线。 3. RFID天线的方向性 如果天线波瓣宽度越窄，天线的方向性越好，天线的增益越大，天线作用的距离越远，抗干扰能力越强，但同时天线的覆盖范围也就越小。 4. RFID天线的阻抗问题 为了以最大功率传输，芯片的输入阻抗必须和天线的输出阻抗匹配。 5. RFID的环境问题 电子标签天线的特性，受所标识物体的形状和电参数影响。 例如，金属对电磁波有衰减作用，金属表面对电磁波有反射作用，弹性衬底会造成天线变形等，这些影响在天线设计与应用中必须加以解决。 6.1.2 RFID天线的设计现状 1. RFID电子标签天线的设计 小尺寸要求，低成本要求，所标识物体的形状及物理特性要求，电子标签到贴标签物体的距离要求，金属表面的反射要求等。 2. RFID读写器天线的设计 要求低剖面、小型化以及多频段覆盖。还将涉及到天线阵的设计问题，小型化带来的低效率、低增益问题等。 3. RFID天线的设计步骤 在低频和高频频段，读写器与电子标签基本都采用线圈天线。线圈之间存在互感，使一个线圈的能量可以耦合到另一个线圈，因此读写器天线与电子标签天线之间是采用电感耦合的方式工作。 6.2低频和高频RFID天线技术 6.2.1低频和高频RFID天线的结构和图片 低频和高频RFID天线有如下特点: 天线都采用线圈的形式； 线圈可以是圆形环，也可以是矩形环； 天线的尺寸比芯片的尺寸大很多，电子标签的尺寸主要是由天线决定的。 6.2.2低频和高频RFID天线的磁场 电流在周围产生磁场。 1.直线电流产生的磁场 P106图6.3 2.圆形线圈产生的磁场 “短圆柱形线圈”在周围产生的磁场为 (6.3) 短圆柱形线圈及周围的磁场 6.2.3低频和高频RFID天线的最佳尺寸 线圈天线的最佳尺寸，是指线圈上的电流为常数，且与天线的距离为常数时，线圈的尺寸与产生磁场的关系。以圆环形