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淺談液體對超高頻RFID標簽性能的影響

發(fā)布時間：2021-04-12 瀏覽時間： 1447 次

LASSORFID

RFID射頻識別技術應用大體上分兩大類。一類是電感耦合技術,另一類是電磁反向耦合技術。
第一類電感耦合的射頻標簽工作頻率在１２５～１３４ｋＨｚ或者１３.５６ＭＨｚ。125KHZ低頻系統(tǒng)具有很強穿透液體或金屬的能力，由于采用電感耦合技術，讀寫器的讀取范圍近似等于讀寫器天線的尺寸。通常情況下，讀取范圍限制在10厘米之內，調整RFID標簽與讀寫器,可能讀到1米。典型應用如物流、動物識別、門禁控制、公交ＩＣ卡、第２代身份證等。
第二類采用電磁反向散射耦合的射頻標簽工作頻率在８６０－９６０ＭＨｚ(也稱超高頻RFID標簽技術)或者2.45ＧＨｚ,這個頻段的主要標準為（ＩＳＯ１８０００－６Ｃ）和（ＩＳＯ１８０００－4）,其中超高頻RFID標簽系統(tǒng)因無需單獨布置電源,成本低，讀取范圍可達幾米，在許多領域具有巨大的應用潛力。

液體對超高頻RFID標簽性能有哪些影響？
超高頻RFID標簽往往在復雜的工作環(huán)境中，由于此頻段很容易同周圍的物體共振,所以周圍的物體會對超高頻 RFID標簽系統(tǒng)的天線性能產生很大的影響，甚至造成標簽不能被正常讀取。在資產管理中，超高頻 RFID標簽經(jīng)常用于液體環(huán)境中，如被貼附于裝有水、飲料或藥劑等高介電常數(shù)物質的瓶上。水對射頻信號有吸收作用，水的介電常數(shù)在頻率為１ＧＨｚ時達到非常之高，大約７０左右，這勢必會增大提供給超高頻 RFID標簽芯片電路的功率最小閾值，同時也會引起標簽天線失諧，造成超高頻 RFID標簽功率傳輸系數(shù)的減小，最終影響標簽的讀取范圍。
LASSORFID超高頻RFID標簽在液體應用環(huán)境上有哪些優(yōu)勢？
超高頻 RFID標簽需由標簽天線接收來自讀寫器的電磁能量來激活標簽，驅動超高頻 RFID標簽芯片，使標簽應答讀寫器的相關指令并輸出超高頻 RFID標簽信息。芯片正常工作功率Pchip必須大于標簽靈敏度閾值。實際應用場景中,超高頻 RFID標簽貼附于液體物體上所需要的發(fā)送功率大于貼附于自由空間中的標簽。標簽靈敏度降低。
LASSORFID的工程師為確定液體對超高頻 RFID標簽天線性能的影響，采用電磁場仿真軟件ＨＦＳＳ，研究了一種常用的半波偶極子圖書館電子標簽，尺寸 95ｍｍ*3ｍｍ，在 915ＭＨｚ時預計輸入阻抗233Ω。當液體瓶靠近天線時，超高頻 RFID標簽天線增益減小了。隨著標簽天線與液體瓶距離的增加，天線增益呈現(xiàn)出先增大后減小的變化趨勢，在相距20ｍｍ處，超高頻 RFID標簽天線增益出現(xiàn)極大值。由于用電磁反向散射耦合技術,天線方向圖的變化不是單一因素所致，液體瓶的表面波，瓶周圍的衍射，水的介電常數(shù)以及水的損耗正切都會有影響。液體主要改變了超高頻 RFID標簽天線的諧振頻率，距離天線越近，對天線的諧振頻率影響越大，導致超高頻 RFID標簽天線的諧振頻率點發(fā)生偏移,天線的阻抗匹配很差。
綜述,液體對射頻信號有吸收作用，會降低超高頻 RFID標簽的讀取范圍和讀取率，標簽靈敏度也會降低。標簽放置在液體附近時，天線的增益、阻抗等性能參數(shù)會改變，引起超高頻 RFID標簽失諧。