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淺談液體對(duì)超高頻RFID標(biāo)簽性能的影響
發(fā)布時(shí)間:2021-04-12 瀏覽時(shí)間: 1448 次








 
 
 

LASSORFID
 
RFID射頻識(shí)別技術(shù)應(yīng)用大體上分兩大類。一類是電感耦合技術(shù),另一類是電磁反向耦合技術(shù)。
  第一類電感耦合的射頻標(biāo)簽工作頻率在 125~ 134kHz或者13.56MHz。125KHZ低頻系統(tǒng)具有很強(qiáng)穿透液體或金屬的能力,由于采用電感耦合技術(shù),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(nèi),調(diào)整RFID標(biāo)簽與讀寫器,可能讀到1米。典型應(yīng)用如物流、動(dòng)物識(shí)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(biāo)簽工作頻率在860-960MHz(也稱超高頻RFID標(biāo)簽技術(shù))或者2.45GHz,這個(gè)頻段的主要標(biāo)準(zhǔn)為(ISO18000-6C)和(ISO18000-4,其中超高頻RFID標(biāo)簽系統(tǒng)因無(wú)需單獨(dú)布置電源,成本低,讀取范圍可達(dá)幾米,在許多領(lǐng)域具有巨大的應(yīng)用潛力。
 

液體對(duì)超高頻RFID標(biāo)簽性能有哪些影響?
  超高頻RFID標(biāo)簽往往在復(fù)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(huì)對(duì)超高頻 RFID標(biāo)簽系統(tǒng)的天線性能產(chǎn)生很大的影響,甚至造成標(biāo)簽不能被正常讀取。在資產(chǎn)管理中,超高頻 RFID標(biāo)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(zhì)的瓶上。水對(duì)射頻信號(hào)有吸收作用,水的介電常數(shù)在頻率為1GHz時(shí)達(dá)到非常之高,大約70左右,這勢(shì)必會(huì)增大提供給超高頻 RFID標(biāo)簽芯片電路的功率最小閾值,同時(shí)也會(huì)引起標(biāo)簽天線失諧,造成超高頻 RFID標(biāo)簽功率傳輸系數(shù)的減小,最終影響標(biāo)簽的讀取范圍。
LASSORFID超高頻RFID標(biāo)簽在液體應(yīng)用環(huán)境上有哪些優(yōu)勢(shì)?
  超高頻 RFID標(biāo)簽需由標(biāo)簽天線接收來(lái)自讀寫器的電磁能量來(lái)激活標(biāo)簽,驅(qū)動(dòng)超高頻 RFID標(biāo)簽芯片,使標(biāo)簽應(yīng)答讀寫器的相關(guān)指令并輸出超高頻 RFID標(biāo)簽信息。芯片正常工作功率Pchip必須大于標(biāo)簽靈敏度閾值。實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景中,超高頻 RFID標(biāo)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(biāo)簽。標(biāo)簽靈敏度降低。
    LASSORFID的工程師為確定液體對(duì)超高頻 RFID標(biāo)簽天線性能的影響,采用電磁場(chǎng)仿真軟件 HFSS,研究了一種常用的半波偶極子圖書館電子標(biāo)簽,尺寸 95mm*3mm,在 915MHz 時(shí)預(yù)計(jì)輸入阻抗233Ω。當(dāng)液體瓶靠近天線時(shí),超高頻 RFID標(biāo)簽天線增益減小了。隨著標(biāo)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(shì),在相距20mm 處,超高頻 RFID標(biāo)簽天線增益出現(xiàn)極大值。由于用電磁反向散射耦合技術(shù),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(huì)有影響。液體主要改變了超高頻 RFID標(biāo)簽天線的諧振頻率,距離天線越近,對(duì)天線的諧振頻率影響越大,導(dǎo)致超高頻 RFID標(biāo)簽天線的諧振頻率點(diǎn)發(fā)生偏移,天線的阻抗匹配很差。
綜述,液體對(duì)射頻信號(hào)有吸收作用,會(huì)降低超高頻 RFID標(biāo)簽的讀取范圍和讀取率,標(biāo)簽靈敏度也會(huì)降低。標(biāo)簽放置在液體附近時(shí),天線的增益、阻抗等性能參數(shù)會(huì)改變,引起超高頻 RFID標(biāo)簽失諧

 
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