RFID基础知识总结

1.传输线理论：

传输线是传输电磁能量的一种装置。导线属于低频传输线，在低频传输线中，电流几乎均匀地分布在导线内部。随着工作频率的升高，波长不断减小，电流集中在导体表面，导体内部几乎没有能量传输。（高频）传输线上的电压和电流随着空间位置不同而变化，电压和电流呈现出波动性。

长线是指传输线的几何长度和线上传输磁波的波长的比值（即电长度）大于或接近于1 ；反之，称为短线。

高频：长线，电压电流变化波动。

低频：短线，电流均匀分布。

2. 谐振电路（RLC组合电路）:

串联谐振电路和并联谐振电路，但一般均是由电阻（R）、电感（L） 、电容（C）和信源组成。

串联谐振电路

     由电阻R、电感L和电容C串联而成，并以角频率为的正弦电压信号源作为输入。

并联谐振电路

     由电阻R、电感L和电容C，以及高内阻信号源并联而成。

串联谐振电路在RFID中的应用

    在RFID读写器的射频前端常常要用到串联谐振电路，因为它可以使低频和高频RFID读写器有较好的能量输出。

    低频RFID和高频RFID读写器的天线用于产生磁通量，该磁通量向电子标签提供能量，并在读写器和电子标签之间传递信息。

   对读写器天线的构造有如下要求：

    （1）读写器天线上的电流最大，以使读写器线圈产生最大的磁通量；

    （2）功率匹配，以最大程度地输出读写器的能量；

    （3）足够的带宽，以使读写器信号无失真输出。

并联谐振电路在RFID中的应用

    在RFID电子标签的射频前端常采用并联谐振电路，因为它可以使低频和高频RFID电子标签从读写器耦合的能量最大。   

    低频和高频RFID电子标签的天线用于耦合读写器的磁通，该磁通向电子标签提供电源，并在读写器与电子标签之间传递信息。

   对电子标签天线的构造有如下要求：

(1)电子标签天线上感应的电压最大，以使电子标签线圈输出最大的电压；

(2)功率匹配，以最大程度地耦合来自读写器的能量；

(3)足够的带宽，以使电子标签接收的信号无失真。

3.天线

是读写器和标签间构建非接触信息传送的通道，天线周围的场区特性决定信息传输的性能。

辐射场中，能量是以电磁波形式向外传播，无功近场中射频能量以磁场、电场形式相互转换，并不向外传播。

1.  根据观测点到天线的距离和电磁波的波长，电磁场区划分为近场区和远场区

2. 近场区的通信原理类似于变压器中的电场和磁场的逆转换；

远场区通过电场的辐射来传输能量和信息。

（能量的耦合方式为电感耦合方式。RFID读写器通过天线（线圈）发射能量和信息重叠的电磁变场信号，而RFID电子标签通过天线（线圈）获取电磁变场信号来产生感应电流并读取信号；远场区电磁场脱离天线的束缚进入空间，通过电场的辐射来传输能量和信息，能量的耦合方式为电容耦合方式。）

3.低频和高频段的信息传递在近场区进行，超高频和微波段在远场区进行

无功所场区

又称为电抗近场区，是天线辐射场中紧邻天线口径的一个近场区域。在该区域中，电抗性储能场占支配地位，该区域的界限通常取为距天线口径表面λ/2π处。从物理概念上讲，无功近场区是一个储能场，其中的电场与磁场的转换类似于变压器中的电场、磁场之间的转换，是一种感应场。

辐射远场区

通常所说的远场区，又称为夫朗荷费区。在该区域中，辐射场的角分布与距离无关。严格地讲，只有离天线无穷远处才能到达天线的远场区。

辐射近场区

超过电抗近场区就到了辐射场区，辐射场区的电磁场已经脱离了天线的束缚，并作为电磁波进入空间。按照与天线距离的远近，又把辐射场区分为辐射近场区和辐射远场区。在辐射近场区中，辐射场占优势，并且辐射场的角度分布与距离天线口径的距离有关。对于通常的天线，此区域也称为菲涅尔区。

电感耦合和电场所耦合区别是：电磁耦合是读写器能量是以电磁波形式发送出去； 

电感方式中，读写器与标签间绕组间形成闭合通道，没有向空间辐射电磁能量。

•   串联谐振电路      由电阻R、电感L和电容C串联而成，并以角频率为的正弦电压信号源作为输入。 并联谐振电路      由电阻R、电感L和电容C，以及高内阻信号源并联而成。