无线射频识别（RFID）技术第2章RFID技术基础.ppt

第2章 RFID技术基础;; 无形的战略资源——无线电频谱资源的战略意义;1.无线电信号的特性 在高频电路中，我们要处理的无线电信号主要有三种:基带（消息）信号、高频载波信号和已调信号。所谓基带信号，就是没有进行调制之前的原始信号，也称调制信号。 1）时间特性 2）频谱特性 3）传播特性 4）调制特性 ;2.电磁波谱 不同波长电磁波的产生机理和应用领域常常有很大区别。因此人们常把各类电磁波按波长大小依次排成一列,称为电磁波谱。若按其波长从小到大依次排列,有:y射线、X射线、紫外线、可见光(紫、能、蓝、绿、黄、橙、红)、红外线、无线电波(微波、超短波、短波、长波)等。由于它们的性质各不相同,因而也有许多不同的用途。 ;3.电磁波的频谱的划分与分配 图2-5为1959年日内瓦会议制定的将世界划分为三个频率分区示意图。1区为欧洲和非洲；2区为北美洲和南美洲；3区为亚洲和澳洲，国际电信联盟的总部设在瑞士的日内瓦。 ;4. RFID工作频率的分类 ;4. RFID工作频率的分类 ;4. RFID工作频率的分类 ;;;射频识别系统工作频段 ;射频识别系统工作频段如表2-1所示。并非表2-1中的所有频率在射频识别中都得到了广泛应用，主要采用的RFID频率为有以下四个：13.56±007MHz，915±13MHz，2450±50MHz，5800±75MHz。;5.国际RFID技术特点及相关管理规则 从应用的趋势来看，现代物流业、商品零售业会广泛应用RFID技术，为什么UHF频段的RFID技术会成为全球热点?主要有以下几个需考虑的因素(见表2-2所示)。 ;6.国际RFID技术特点及相关管理规则 基于RFID的技术特点和潜在的应用空间，国际相关无线电管理机构已经开始进行频率规划工作，并制定了相应的管理政策，具体情况如表2-3所示。;7.我国860～960MHz频段频率规划和指配情况 我国的无线电管理机构正积极开展RFID的频率规划和指配工作，并启动了相关技术研究工作。我国所从事的频率规划工作的指导原则应是：;1. RFID天线概述 ;1. RFID天线概述 （1）天线的作用与地位 无线电发射机输出的射频信号功率，通过馈线（电缆）输送到天线，由天线以电磁波形式辐射出去。电磁波到达接收地点后，由天线接下来（仅仅接收很小很小一部分功率），并通过馈线送到无线电接收机。可见，天线是发射和接收电磁波的一个重要的无线电设备，没有天线也就没有无线电通信。 ;线圈天线： 当RFID线圈天线进入读写器产生的交变磁场中时，它与读写器天线之间的相互作用类似于变压器初级线圈和次级线圈之间的相互作用。;微带天线： 微带天线是在带有导体接地板的介质基片上贴加导体薄片而 形成的天线。;微带天线有如下优点： ①剖面低、体积小、重量轻 ②具有平面结构，易与导弹、卫星等载体表面共形 ③适合于用印刷电路技术大批量生产 ④能与有源器件和电路集成为单一的模块 ⑤便于获得圆极化、容易实现双频段、双极化等多功能工作 ;微带天线缺点有： ①频带窄 ②有导体和介质损耗，会激励起表面波，导致辐射效率降低 ③功率容量小，一般适用于中、小功率场合 ④性能受基片材料影响大 微带天线目前已应用于100MHz~100GHz的宽广频域上的 大量无线电设备中，特别是飞行器上和地面便携式设备中。;应用领域;（1） 电磁波的辐射 导线上有交变电流流动时，就可以发生电磁波的辐射，辐射的能力与导线的长度和形状有关。如 图1.1 a 所示，若两导线的距离很近，电场被束缚在两导线之间，因而辐射很微弱；将两导线张开，如 图1.1 b 所示，电场就散播在周围空间，因而辐射增强。 必须指出，当导线的长度 L 远小于波长 λ 时，辐射很微弱；导线的长度 L 增大到可与波长相比拟时，导线上的电流将大大增加，因而就能形成较强的辐射。;（2） 对称振子 对称振子是一种经典的、迄今为止使用最广泛的天线，单个半波对称振子可简单独立地使用或用作为抛物面天线的馈源，也可采用多个半波对称振子组成天线阵。 两臂长度相等的振子叫做对称振子。每臂长度为四分之一波长、全长为二分之一波长的振子，称半波对称振子, 见图1.2 a 。 另外，还有一种异型半波对称振子，可看成是将全波对称振子折合成一个窄长的矩形框，并把全波对称振子的两个端点相叠，这个窄长的矩形框称为折合振子，注意，折合振子的长度也是为二分之一波长，故称为半波折合振