第6章--RFID中的天線技術(shù)PPT課件

1、1,物聯(lián)網(wǎng)-射頻識別（RFID）核心技術(shù)詳解（第2版,第6章 RFID中的天線技術(shù),點擊此處結(jié)束放映,2,物聯(lián)網(wǎng)-射頻識別（RFID）核心技術(shù)詳解（第2版,點擊此處結(jié)束放映,3,物聯(lián)網(wǎng)-射頻識別（RFID）核心技術(shù)詳解（第2版,點擊此處結(jié)束放映,4,物聯(lián)網(wǎng)-射頻識別（RFID）核心技術(shù)詳解（第2版,6.1.1 RFID天線的應(yīng)用現(xiàn)狀 1. RFID天線應(yīng)用的一般要求 （1）電子標簽天線 RFID天線必須足夠??； RFID天線提供最大可能的信號和能量給標簽的芯片； RFID天線具有魯棒性； RFID天線非常便宜,點擊此處結(jié)束放映,5,物聯(lián)網(wǎng)-射頻識別（RFID）核心技術(shù)詳解（第2版,2）讀寫器天

2、線 讀寫器天線既可以與讀寫器集成在一起，也可以采用分離式；讀寫器天線設(shè)計要求多頻段覆蓋；應(yīng)用智能波束掃描天線陣,點擊此處結(jié)束放映,6,物聯(lián)網(wǎng)-射頻識別（RFID）核心技術(shù)詳解（第2版,2. RFID天線的極化 有些應(yīng)用可以采用線極化，例如在流水線上，這時電子標簽的位置基本上是固定不變的，電子標簽的天線可以采用線極化方式。但在大多數(shù)場合，由于電子標簽的方位是不可知的，所以大部分RFID系統(tǒng)采用圓極化天線,點擊此處結(jié)束放映,7,物聯(lián)網(wǎng)-射頻識別（RFID）核心技術(shù)詳解（第2版,3. RFID天線的方向性 如果天線波瓣寬度越窄，天線的方向性越好，天線的增益越大，天線作用的距離越遠，抗干擾能力越強，但

3、同時天線的覆蓋范圍也就越小,點擊此處結(jié)束放映,8,物聯(lián)網(wǎng)-射頻識別（RFID）核心技術(shù)詳解（第2版,4. RFID天線的阻抗問題 為了以最大功率傳輸，芯片的輸入阻抗必須和天線的輸出阻抗匹配,點擊此處結(jié)束放映,9,物聯(lián)網(wǎng)-射頻識別（RFID）核心技術(shù)詳解（第2版,5. RFID的環(huán)境問題 電子標簽天線的特性，受所標識物體的形狀和電參數(shù)影響。例如，金屬對電磁波有衰減作用，金屬表面對電磁波有反射作用，彈性襯底會造成天線變形等，這些影響在天線設(shè)計與應(yīng)用中必須加以解決,點擊此處結(jié)束放映,10,物聯(lián)網(wǎng)-射頻識別（RFID）核心技術(shù)詳解（第2版,6.1.2 RFID天線的設(shè)計現(xiàn)狀 1. RFID電子標簽天線

4、的設(shè)計 小尺寸要求，低成本要求，所標識物體的形狀及物理特性要求，電子標簽到貼標簽物體的距離要求，金屬表面的反射要求等,點擊此處結(jié)束放映,11,物聯(lián)網(wǎng)-射頻識別（RFID）核心技術(shù)詳解（第2版,2. RFID讀寫器天線的設(shè)計 要求低剖面、小型化以及多頻段覆蓋。還將涉及到天線陣的設(shè)計問題，小型化帶來的低效率、低增益問題等,點擊此處結(jié)束放映,12,物聯(lián)網(wǎng)-射頻識別（RFID）核心技術(shù)詳解（第2版,3. RFID天線的設(shè)計步驟,點擊此處結(jié)束放映,13,物聯(lián)網(wǎng)-射頻識別（RFID）核心技術(shù)詳解（第2版,點擊此處結(jié)束放映,14,物聯(lián)網(wǎng)-射頻識別（RFID）核心技術(shù)詳解（第2版,在低頻和高頻頻段，讀寫器與電

5、子標簽基本都采用線圈天線。線圈之間存在互感，使一個線圈的能量可以耦合到另一個線圈，因此讀寫器天線與電子標簽天線之間是采用電感耦合的方式工作,點擊此處結(jié)束放映,15,物聯(lián)網(wǎng)-射頻識別（RFID）核心技術(shù)詳解（第2版,6.2.1低頻和高頻RFID天線的結(jié)構(gòu)和圖片,點擊此處結(jié)束放映,16,物聯(lián)網(wǎng)-射頻識別（RFID）核心技術(shù)詳解（第2版,低頻和高頻RFID天線有如下特點。 天線都采用線圈的形式； 線圈可以是圓形環(huán)，也可以是矩形環(huán)； 天線的尺寸比芯片的尺寸大很多，電子標簽的尺寸主要是由天線決定的,點擊此處結(jié)束放映,17,物聯(lián)網(wǎng)-射頻識別（RFID）核心技術(shù)詳解（第2版,6.2.2低頻和高頻RFID天線

6、的磁場 電流在周圍產(chǎn)生磁場。 1.直線電流產(chǎn)生的磁場 2.圓形線圈產(chǎn)生的磁場 “短圓柱形線圈”在周圍產(chǎn)生的磁場為 (6.3,點擊此處結(jié)束放映,18,物聯(lián)網(wǎng)-射頻識別（RFID）核心技術(shù)詳解（第2版,點擊此處結(jié)束放映,19,物聯(lián)網(wǎng)-射頻識別（RFID）核心技術(shù)詳解（第2版,6.2.3低頻和高頻RFID天線的最佳尺寸 線圈天線的最佳尺寸，是指線圈上的電流為常數(shù)，且與天線的距離為常數(shù)時，線圈的尺寸與產(chǎn)生磁場的關(guān)系。以圓環(huán)形線圈為例，計算的結(jié)果表明，最大磁場與線圈尺寸的關(guān)系為 (6.7,點擊此處結(jié)束放映,20,物聯(lián)網(wǎng)-射頻識別（RFID）核心技術(shù)詳解（第2版,點擊此處結(jié)束放映,21,物聯(lián)網(wǎng)-射頻識別（

7、RFID）核心技術(shù)詳解（第2版,6.3.1微波RFID天線的結(jié)構(gòu)、圖片和應(yīng)用方式 1.微波RFID天線的結(jié)構(gòu)和圖片,點擊此處結(jié)束放映,22,物聯(lián)網(wǎng)-射頻識別（RFID）核心技術(shù)詳解（第2版,微波RFID天線有如下特點。 微波RFID天線的結(jié)構(gòu)多樣； 適合粘帖在各種物體的表面； 很多是在條帶上批量生產(chǎn)； 電子標簽的尺寸主要是由天線決定的,點擊此處結(jié)束放映,23,物聯(lián)網(wǎng)-射頻識別（RFID）核心技術(shù)詳解（第2版,2.微波RFID天線的應(yīng)用方式,點擊此處結(jié)束放映,24,物聯(lián)網(wǎng)-射頻識別（RFID）核心技術(shù)詳解（第2版,6.3.2微波RFID天線的設(shè)計 1.彎曲偶極子天線,點擊此處結(jié)束放映,25,物聯(lián)

8、網(wǎng)-射頻識別（RFID）核心技術(shù)詳解（第2版,2.微帶天線,點擊此處結(jié)束放映,26,物聯(lián)網(wǎng)-射頻識別（RFID）核心技術(shù)詳解（第2版,3.陣列天線 八木天線是一種寄生天線陣，它只有一個陣元是直接饋電的，其它陣元都是非直接激勵，是采用近場耦合從有源陣元獲得激勵,點擊此處結(jié)束放映,27,物聯(lián)網(wǎng)-射頻識別（RFID）核心技術(shù)詳解（第2版,4.非頻變天線 一般來說，若天線的相對帶寬達到百分之幾十，這類天線稱為寬頻帶天線；若天線的頻帶寬度能夠達到10：1，這類天線稱為非頻變天線。 （1）平面等角螺旋天線 （2）圓錐等角螺旋天線 （3）對數(shù)周期天線,點擊此處結(jié)束放映,28,物聯(lián)網(wǎng)-射頻識別（RFID）核心

9、技術(shù)詳解（第2版,點擊此處結(jié)束放映,29,物聯(lián)網(wǎng)-射頻識別（RFID）核心技術(shù)詳解（第2版,6.4.1 Ansoft HFSS仿真軟件 HFSS（High Frequency Structure Simulator）是Ansoft公司推出的三維電磁仿真軟件，是世界上第一個商業(yè)化的三維結(jié)構(gòu)電磁場仿真軟件，是業(yè)界公認的三維電磁場設(shè)計和分析的工業(yè)標準。HFSS以其仿真精度、可靠性、方便易用的操作界面和穩(wěn)定成熟的自適應(yīng)網(wǎng)格剖分技術(shù)，成為高頻結(jié)構(gòu)設(shè)計的首選工具,點擊此處結(jié)束放映,30,物聯(lián)網(wǎng)-射頻識別（RFID）核心技術(shù)詳解（第2版,6.4.2 CST MICROWAVE STUDIO仿真軟件 CST

10、MICROWAVE STUDIO仿真軟件是德國CST公司推出的高頻三維電磁場仿真軟件，它集成有七個時域和頻域全波算法：時域有限積分、頻域有限積分、頻域有限元、模式降階、矩量法、多層快速多極子、本征模，從數(shù)學(xué)上保證了較大的可計算電尺寸范圍,點擊此處結(jié)束放映,31,物聯(lián)網(wǎng)-射頻識別（RFID）核心技術(shù)詳解（第2版,6.4.3 IE3D仿真軟件 IE3D仿真軟件是平面和三維電磁場仿真與優(yōu)化軟件包，是一個基于矩量法的電磁場仿真工具,點擊此處結(jié)束放映,32,物聯(lián)網(wǎng)-射頻識別（RFID）核心技術(shù)詳解（第2版,6.4.4 仿真與調(diào)試 仿真和調(diào)試是相輔相成的關(guān)系，對于一個天線，最好的設(shè)計制作方法是一邊做仿真，

11、同時還做調(diào)試,點擊此處結(jié)束放映,33,物聯(lián)網(wǎng)-射頻識別（RFID）核心技術(shù)詳解（第2版,點擊此處結(jié)束放映,34,物聯(lián)網(wǎng)-射頻識別（RFID）核心技術(shù)詳解（第2版,RFID天線制作工藝主要有線圈繞制法、蝕刻法和印刷法。低頻RFID電子標簽天線基本是采用繞線方式制作而成；高頻RFID電子標簽天線利用以上三種方式均可實現(xiàn)，但以蝕刻天線為主，其材料一般為鋁或銅；UHF RFID電子標簽天線則以印刷天線為主,點擊此處結(jié)束放映,35,物聯(lián)網(wǎng)-射頻識別（RFID）核心技術(shù)詳解（第2版,6.5.1線圈繞制法,點擊此處結(jié)束放映,36,物聯(lián)網(wǎng)-射頻識別（RFID）核心技術(shù)詳解（第2版,線圈繞制法的特點如下。 頻率

12、范圍在125-134 KHz 的電子標簽只能采用這種工藝； 成本高，生產(chǎn)速度慢； UHF天線很少采用這種工藝,點擊此處結(jié)束放映,37,物聯(lián)網(wǎng)-射頻識別（RFID）核心技術(shù)詳解（第2版,6.5.2蝕刻法,點擊此處結(jié)束放映,38,物聯(lián)網(wǎng)-射頻識別（RFID）核心技術(shù)詳解（第2版,蝕刻法的特點如下。 蝕刻天線精度高，天線性能優(yōu)異且穩(wěn)定； 缺點就是成本太高； 高頻電子標簽常采用這種工藝,點擊此處結(jié)束放映,39,物聯(lián)網(wǎng)-射頻識別（RFID）核心技術(shù)詳解（第2版,6.5.3印刷法,點擊此處結(jié)束放映,40,物聯(lián)網(wǎng)-射頻識別（RFID）核心技術(shù)詳解（第2版,1.印刷天線的特點 可更加精確地調(diào)整電性能參數(shù)； 可滿足各種個性化要求； 可使用各種不同基體材料； 可使用各種不同廠家提供的晶片模塊,點擊此處結(jié)束放映,41,物聯(lián)網(wǎng)-射頻識別（RFID）核心技術(shù)詳解（第2版,2.導(dǎo)電油墨與RFID印刷天線技術(shù) 導(dǎo)電油墨主要是由導(dǎo)電填料（包括金屬粉末、金