RFID标签天线设计基础

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FRID技术基础知识

一、RFID基础知识RFID是无线射频识别技术的英文(Radio Frequency Identification)的缩写，无线射频识别技术是20世纪90年代开始兴起并逐渐走向成熟的一种自动识别技术，无线射频识别技术是一项利用射频信号通过空间耦合(交变磁场或电磁场)实现无接触信息传递并通过所传递的信息达到识别目的的技术。

与目前广泛使用的自动识别技术例如摄像、条码、磁卡、IC卡等相比，无线射频识别技术具有很多突出的优点：第一，非接触操作，长距离识别（几厘米至几十米），因此完成识别工作时无须人工干预，应用便利；第二，无机械磨损，寿命长，并可工作于各种油渍、灰尘污染等恶劣的环境；第三，可识别高速运动物体并可同时识别多个电子标签；第四，读写器具有不直接对最终用户开放的物理接口，保证其自身的安全性；第五，数据安全方面除电子标签的密码保护外，数据部分可用一些算法实现安全管理；第六，读写器与标签之间存在相互认证的过程，实现安全通信和存储。

目前，RFID技术在工业自动化、物体跟踪、交通运输控制管理、防伪和军事用途方面已经有着广泛的应用。

RFID系统由三部分组成：电子标签（Tag）：由耦合元件及芯片组成，且每个电子标签具有全球唯一的识别号（ID），无法修改、无法仿造，这样提供了安全性。

电子标签附着在物体上标识目标对象。

电子标签中一般保存有约定格式的电子数据，在实际应用中，电子标签附着在待识别物体的表面。

天线（Antenna）在标签和阅读器间传递射频信号，即标签的数据信息。

阅读器（Reader）读取（或写入）电子标签信息的设备，可设计为手持式或固定式。

阅读器可无接触地读取并识别电子标签中所保存的电子数据，从而达到自动识别物体的目的。

通常阅读器与计算机相连，所读取的标签信息被传送到计算机上，进行下一步处理。

RFID特征(一) 数据的读写（Read Write）机能：只要通过RFID Reader即可不需接触，直接读取信息至数据库内，且可一次处理多个标签，并可以将物流处理的状态写入标签，供下一阶段物流处理用。

UHF频段RFID读写器天线小型化设计

UHF频段RFID读写器天线小型化设计摘要：RFID天线通过贴片切角、挖方形槽以及接地板开十字形缝隙的方法来减小尺寸、实现圆极化和提高天线增益，通过对参数的优化仿真最终使天线轴比接近1dB，增益达到-0.69dB，尺寸比传统天线减小了21%，满足我国UHF 频段的要求。

关键词：RFID 微带天线圆极化贴片开槽小型化中图分类号：TP274 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2014）10-0138-02Abstract：RFID patch antenna by Cutaway，dig a square cross open ground plate groove and ways to reduce the size of the gap，to achieve circular polarization and increase the antenna gain by optimizing the parameters of the final simulation antenna axial ratio close to 1dB，gain of -0.69dB，reduce antenna size than the traditional 21% to meet the requirements of the UHF band.Key Words：RFID；microstrip antenna；circular polarization；slotted patch；miniaturization根据读写器的类型可以把读写器分为以下三种：固定式读写器、便携式读写器、手持式读写器。

对于固定式读写器而言，影响他的关键因素是如何有效地传送功率来延长电池寿命，而极化方式和读写范围并不是十分重要。

便携式读写器中的读写器天线在设计的过程中主要受到尺寸和重量的限制，因此设计出可应用于其中的轻型小型化读写器天线至关重要。

天线基础知识（RFID工程师必会）

天线基础知识（RFID⼯程师必会）天线基础知识1 天线1.1 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。

天线品种繁多，以供不同频率、不同⽤途、不同场合、不同要求等不同情况下使⽤。

对于众多品种的天线，进⾏适当的分类是必要的：按⽤途分类，可分为通信天线、电视天线、雷达天线等；按⼯作频段分类，可分为短波天线、超短波天线、微波天线等；按⽅向性分类，可分为全向天线、定向天线等；按外形分类，可分为线状天线、⾯状天线等；等等分类。

*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。

1.2 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地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，故称为半波折合振⼦, 见图1.2 b。

1.3 天线⽅向性的讨论1.3.1 天线⽅向性发射天线的基本功能之⼀是把从馈线取得的能量向周围空间辐射出去，基本功能之⼆是把⼤部分能量朝所需的⽅向辐射。

RFID基础知识大全入门必读

R F I D基础知识大全入门必读文档编制序号：[KKIDT-LLE0828-LLETD298-POI08]目录RFID基础知识1．什么是RFIDRFID是Radio Frequency Identification的缩写，即射频识别。

常称为感应式电子晶片或近接卡、感应卡、非接触卡、电子标签、电子条码，等等。

一套完整 RFID系统由 Reader 与 Transponder 两部份组成 ,其动作原理为由 Reader 发射一特定频率之无限电波能量给Transponder,用以驱动Transponder电路将内部之ID Code送出，此时Reader便接收此ID Code。

Transponder的特殊在于免用电池、免接触、免刷卡故不怕脏污，且晶片密码为世界唯一无法复制，安全性高、长寿命。

RFID的应用非常广泛，目前典型应用有动物晶片、汽车晶片防盗器、门禁管制、停车场管制、生产线自动化、物料管理。

RFID标签有两种：有源标签和无源标签。

以下是电子标签内部结构:芯片+天线与RFID系统组成示意图2．什么是电子标签电子标签即为 RFID 有的称射频标签、射频识别。

它是一种非接触式的自动识别技术，通过射频信号识别目标对象并获取相关数据，识别工作无须人工干预，作为条形码的无线版本，RFID技术具有条形码所不具备的防水、防磁、耐高温、使用寿命长、读取距离大、标签上数据可以加密、存储数据容量更大、存储信息更改自如等优点。

2．什么是RFID技术RFID射频识别是一种非接触式的自动识别技术，它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，识别工作无须人工干预，可工作于各种恶劣环境。

RFID技术可识别高速运动物体并可同时识别多个标签，操作快捷方便。

短距离射频产品不怕油渍、灰尘污染等恶劣的环境，可在这样的环境中替代条码，例如用在工厂的流水线上跟踪物体。

长距射频产品多用于交通上，识别距离可达几十米，如自动收费或识别车辆身份等。

射频识别(RFID)系统

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7、其他设计激励因素附加值
第6章射频识别(RFID)系统
（一）产品设计与激励附加值
讨论：现在市场上有很多电动或者更合理的榨汁机，为什么这款榨汁机仍然还受欢迎？
通过产品设计，使这个设计不仅仅实现了功能层面的榨汁功能，更成为了个性的自我标榜。激起了用户精神和心理层面的激励附加价值。
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第6章射频识别(RFID)系统
通过设计，赋予产品新的功能、文化和艺术感染力，使产品更符合消费者心理和生理需求欲望，有效提高产品的品质形象。
其激励因素主要是通过设计手段创造，特别注意创造性、新颖性、艺术性、趣味性、文化性、商品性、个性等各个方面的应用。
下面借助唐纳德-诺曼的观点，从本能，行为和反思三个层面对产品设计的激励附加值进行说明：
第6章射频识别(RFID)系统
射频识别以电子标签标识物体,通过电磁波实现电子标签与读写器之间的通信(数据交换),读写器自动或者从上层服务器中接收指令后完成对电子标签的读写操作,再把电子标签内的数据传送到服务器,服务器完成对物品信息的存储、管理和控制,由于标签数量一般是十分巨大的,所以服务器一般要维护一个大型的数据库,而对于标签较少的环境,读写器内部也可以维护一个较小的本地数据库。究竟要在什么地方放置数据库,要依据实际系统的需求。通常的射频识别系统由电子标签(Tag)、读写器(Reader)和系统高层三部分组成。
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第6章射频识别(RFID)系统
（四）品牌效应与激励附加值
通过创建名牌，或合资，联营借助名牌企业商标或者名牌效应，既可以提升价格，又可以促销，满足消费层的案需例求：，1.创吉造利高收附购加沃值尔。沃
2.碧浪洗衣粉联手海尔洗衣机

rfid标签tag的基本构成

文章标题：深度解析RFID标签(Tag)的基本构成1. 介绍RFID技术是一种通过电磁场自动识别目标对象的技术。

在RFID系统中，RFID标签（Tag）是起到了关键作用的设备。

本文将深度探讨RFID标签的基本构成，并从不同角度对其进行全面评估。

2. RFID标签的基本构成2.1 天线（Antenna）RFID标签中的天线是用来接收和发送无线信号的装置。

天线的设计和材料会直接影响到RFID标签的读取范围和稳定性。

2.2 芯片（Chip）RFID标签中的芯片主要用来存储和处理数据。

不同类型的芯片有着不同的存储能力和处理速度，同时也会影响到RFID标签的成本。

2.3 封装（Encapsulation）RFID标签的封装通常采用塑料或者纸质材料。

这些封装可以保护RFID标签不受外部环境的影响，同时也可以影响到RFID标签的外观和尺寸大小。

3. 深入评估从硬件构成来看，RFID标签的天线、芯片和封装是相互配合的。

天线和芯片的匹配能够影响到RFID标签的读取性能，而封装的材料和工艺也会直接影响到RFID标签的使用环境和寿命。

4. 个人观点和理解RFID标签作为RFID技术的重要组成部分，其基本构成对于整个RFID 系统的性能表现有着重要的影响。

在未来，随着技术的不断进步和应用场景的不断拓展，RFID标签的构成也会更加多样化和智能化。

5. 总结通过对RFID标签的基本构成进行全面评估，我们对于RFID技术有了更深入的理解。

天线、芯片和封装的完美匹配，是实现RFID标签优秀性能的基础。

期待RFID技术在各个领域的广泛应用，为生活和工作带来更多的便利和效率提升。

通过对RFID标签的基本构成进行全面评估，我相信您对这个主题有了更深入和全面的理解。

希望本文能够帮助到您，对RFID技术有更深入的认识。

RFID技术已经在各个领域得到了广泛的应用，如物流、仓储、零售、医疗、交通等。

而RFID标签作为RFID技术的重要组成部分，其基本构成对于整个RFID系统的性能表现有着重要的影响。

FRID原理及应用

一.RFID系统〔Radio Frequency Identification〕1.定义：RFID作为一种通信技术,可通过无线电讯号识别特定目标并读取相关数据,而无需识别系统与特定目标之间建立机械或光学接触.常用的有低频〔125~134.2K〕、高频〔13.56Mhz〕、超高频、微波等技术.2.系统组成：由阅读器、电子标签、、RFID中间件和应用系统软件4部分构成.3.基本原理：利用射频信号耦合或雷达反射的传输特性实现对被识别物体的自动识别.4.工作原理：阅读器通过天线向周围空间发送一定频率的射频信号；标签一旦进入阅读器天线的作用区域将产生感应电流,获得能量被激活;激活标签将自身信息编码后经天线发送出去；阅读器接收该信息,经过解码后必要时送至后台网络；后台网络中主机鉴定标签身份的合法性,只对合法标签进行相关处理,通过向前端发送指令信号控制阅读器对标签的读写操作.5.工作方式：1〕全双工系统；2〕半双工系统；3〕时序系统.6.系统分类：1〕EAS系统；2〕便携式数据采集系统；3〕物流控制系统；4〕定位系统.7.系统构架：根据选定的电子标签、读写器,加上中间件、数据集成环境和上层的应用系统,一个典型的RFID系统就构建好了.8.注意问题：1〕避免冲突；2〕读识距离；3〕安全要求.9.发展势趋：1〕系统的高频化；2〕系统的网络化；3〕系统的兼容性更好；4〕系统的数据量更大.10.性能指标：有效,可靠,适应,标准,经济,易维护性.11.项目实施4阶段：1〕起步；2〕测试和验证；3〕试点实施；4〕实施.逐渐实现平稳缓慢的过渡.12.技术特点〔优点〕：〔1〕快速扫描；〔2〕体积小型化、形状多样化；〔3〕抗污染能力和耐久性；〔4〕可重复使用；〔5〕穿透性和无屏障阅读；〔6〕数据的记忆容量大；〔7〕安全性.13.技术现状和面临的主要问题〔缺点〕：〔1〕标签成本问题；〔2〕标准制订问题；〔3〕公共服务体系问题；〔4〕产业链形成问题；〔5〕技术和安全问题.14.RFID技术发展历程：1941~1950雷达催生RFID,奠定了理论基础,主要处于实验室实验阶段；1951~1960技术理论得到发展,开始应用尝试；1961~1970处于大发展时期,各项测试技术得到加速发展；1971~1980商业应用阶段,封闭应用系统出现；1981~1990技术标准化,产品得到广泛采用；1991~2000产品种类更加丰富；2001至今,有源、无源和半有源电子标签均得到发展,电子标签成本不断降低.二.RFID标准体系1RFID标准体系: RFID技术标准；RFID应用标准；RFID数据内容标准；RFID性能标准.2三大编码体系：UID泛在识别中心标准体系；EPCglobal标准体系；ISO/IEC标准体系.3物联网标准体系：应用层、网络层、感知层、传输层.三.RFID安全分析1.安全攻击：RFID主要的安全攻击可以简单的分为主动攻击和被动攻击两种类型.应对主动攻击的重要技术是认证技术,应对被动攻击的主要技术手段是加密.2.安全风险：##性<最主要>；拒绝服务和伪造标签<常见>；位置##或跟踪.3.安全需求：〔1〕##性；〔2〕完整性；〔3〕可用性；〔4〕真实性；〔5〕隐私性.4.威胁方式：<1>物理环境,如电磁干扰、断电、设备故障等威胁.<2>人工威胁,如〔前〕管理者攻击、〔前〕用户攻击、外部人员攻击.四.RFID常用的编码方法,与其选择因素编码是RFID系统的一项重要工作,二进制编码是用不同形式的代码来表示二进制的1和0.1.方法有：<1>反向不归零编码；<2>曼彻斯特编码；<3>单极性归零编码；<4>差动双相编码；<5>密勒编码；<6>变形密勒编码；<7>差动编码.2.编码方式的选择因素：要考虑电子标签<1>能量的来源；<2>检错的能力；<3>时钟的提取.3.反向不归零：高电平表示二进制1,反之为0；曼彻斯特：从高到低的电压跳变表示1,反之为0；单极性归零：发出窄脉冲为1,不发送电流为0；差动双相：在半个位周期中的任意边沿表示二进制0,没有边沿跳变表示1；密勒：半个位周期任意边沿为1,下一个位周期电平不变为0；变形密勒：每个边沿都采用负脉冲代替；差动：每个零传输的二进制1都会引起信号电平的变化,对于二进制0,信号电平保持不变.五.天线1.定义：天线是一种能将接收到的电磁波转换为电流信号,或将电流信号转换成电磁波发射出去的装置.凡是利用电磁波来传递信息和能量的,都依靠天线来进行工作,天线是用来发射或接收无线电波的装置和部件.2.作用：在RFID系统中,阅读器必须通过天线发射能量,形成电磁场,通过电磁场对电子标签进行识别,所以,阅读器上的天线所形成的电磁场范围就是阅读器的可读区域.3.分类：1〕按照波段分类：长波天线、中波天线、短波天线、超短波天线和微波天线等.2〕按照结构分类：线状天线、面状天线、缝隙天线和微带天线等.线状天线是指线半径远小于线本身的长度和波长,且载有高频电流的金属导线.3〕按照用途分类：广播天线、通信天线、雷达天线、导航天线和RFID天线等.4.天线周围的场区根据观测点与天线的距离划分为三个区域：<1>无功近场区；<2>辐射近场区；<3>辐射远场区.六.电子标签1.定义：也称为智能标签,是指由IC芯片和无线通信天线组成的超微型的小标签,其内置的射频天线用于和阅读器进行通信.根据工作原理的不同,分为利用物理效应进行工作和以电子电路为理论基础的数据载体.2.组成：从功能上来说,一般由天线、调试器、编辑发生器、时钟、存储电路组成.3.分类：〔1〕按照标签获取能量分类：分为有源标签、半有源标签和无源标签.〔2〕按照标签工作频率分类：分为低频、高频、超高频和微波标签.〔3〕按照数据调制方式分类：分为主动式、半主动式和被动式标签.〔4〕按照标签作用距离分类：分为密耦合、近耦合、疏耦合和远耦合四类.〔5〕按照标签封装材质分类：分为纸标签、塑料标签和玻璃标签〔6〕按照存储器类型的分类：分为只读标签、一次写入多次读取标签和可读写标签.4.发展趋势：1〕作用距离更远；2〕无源可读写性能更加完善；3〕适合高速移动物体识别；4〕快速多标签读/写功能；5〕一致性更好；6〕强磁场下的自保护功能更完善；7〕智能性更强、加密特性更完善；8〕带有传感器功能的标签；9〕带有其他附属功能的标签；10〕具有杀死功能的标签；〔1〕新的生产工艺；12〕体积更小；13〕成本更低.5.电子标签天线的设计步骤：1〕选定应用的种类,确定电子标签天线需要的参数；2〕确定天线采用的材料；3〕确定电子标签天线的结构；4〕ASIC封装后,确定天线的阻抗；5〕综合优化天线参数,使天线参数满足技术指标；6〕用网络分析检测天线的各项指标.七.EPC电子产品代码1.原则：1.唯一性；2.永久性；3.简单性；4.可扩展性；5.##性与安全性；6.无含义.2.优点：1.无接触读取；2.远距离读取；3.动态读取；4.多数量、品种读取；5.标签无源；6.海量存储量等优势.这些都是条码无法比拟的.条码缺点：<1>条码只能识别一类产品,而无法识别单品.<2>条码是可视传播技术.人们必须将条码对准扫描仪才有效.<3>如果印有条码的横条被撕裂、污损或脱落,就无法扫描这些商品.<4>传统一维条码是索引代码,必须实时和数据库联系,从数据库中寻找完整的描述数据.八.串联谐振回路1.特性：〔1〕谐振时,回路电抗X=0,阻抗Z=R为最小值,且为纯阻.〔2〕谐振时,回路电流最大,且与电压同相.〔3〕电感与电容两端电压的模值相等,且等于外加电压的Q倍.2.条件：X=ωL-1ωC导出回路产生串联谐振的角频率和频率分别为ω0=√LC , f0=2π√LC3.优点：在阅读器中,具有电路简单、成本低,激励可采用低内阻的恒压源,谐振时可获得最大的回路电流等特点,因而被广泛采用.适用于恒压源,即信号源内阻很小的情况.九.波特率、比特率和信道传输速率1.概念：码元,波特率,比特率1)在信息传输通道中,携带数据信息的信号单元叫码元.2)每秒钟通过信道传输的码元数称为码元传输速率,简称波特率.波特率是指数据信号对载波的调制速率,用单位时间内载波调制状态改变的次数表示.3)每秒钟通过信道传输的信息量称为位传输速率,简称比特率.比特率是数据传输速率,表示单位时间内可传输二进制位的位数.2.关系：比特率=波特率×log2M<如果一个码元的状态数可以用M个离散电平个数来表示>.3.信道传输速率：就是数据在传输介质<信道>上的传输速率,在数值上等于每秒钟传输数据代码的二进制比特数.单位是比特/秒,b/s.十.读写器和RFID电子标签之间数据读取交换方式,传输原理1.交换方式：负载调制和反向散射调制.1)读写器和标签之间的天线能量交换方式类似于变压器结构,称为负载调制.2)读写器和射频标签之间的能量传递方式为反向散射调制.2.传输原理：读写器和标签之间的通信通过电磁波实现,按照通信距离可分为近场和远场.十一.电感耦合方式1.RFID系统的两种耦合方式：电感耦合〔磁耦合〕式和电磁反向散射耦合〔电磁场耦合〕式.电感耦合方式依据是电磁感应定律,一般适用于高、低频率工作的近距离RFID系统；电磁反向散射耦合式依据是雷达原理,一般适用于超高频、微波工作频率的远距离RFID系统.2.两种耦合方式的异同异：使用的无线电射频的频率和作用距离的远近不同.同：都采用无线电射频技术.3.采用电感耦合方式时,应答器向阅读器的数据传输采用负载调制技术.在电感耦合方式的FRID系统中,负载调制有电阻负载调制和电容负载调制两种方式.4.电感耦合方式下阅读器向应答器提供能量的过程当时变磁场通过阅读器线圈时,在线圈上会产生感应电压,并在线圈中产生电流,当应答器进入阅读器产生的交变磁场时,应答器的电感线圈上就会产生感应电压.当距离足够近,应答器天线电路所截获的能量可以供应答器芯片正常工作时,阅读器和应答器才能进入信息交互阶段.十二.混频器1.定义：混频器是射频系统中用于频率变换的部件,具有广泛的应用领域,可以将输入信号的频率升高或降低而不改变原信号的特性.2.作用：可以将输入信号的频率升高或降低而不改变原信号的特性.混频器的典型应用是在射频的接收系统中,混频器可以将较高频率的射频输入信号变换为频率较低的中频输出信号,以便更容易对信号进行后续的调整和处理..十三.射频前端1.定义：实现射频能量和信息传输的电路称为射频前端电路,简称为射频前端.2.组成电路：串联、并联振谐回路,具有初级和次级线圈的耦合电路.3.射频前端采用了负载调制器或反向散射调制器等多种工作方式.4.射频前端〔模拟前端〕电路主要有电感耦合和微波电磁反向散射两种工作方式.5.RFID的射频前端电路的作用是实现射频能量和信息传输.其中读写器的射频前端常采用串联谐振电路,电子标签的射频前端常采用并联谐振电路.十四.差错控制在信息码元中加入监督码元被称为差错控制编码或纠错编码.〔用途分类：检错码和纠错码〕检错码以检错为目的,不一定纠错；纠错码以纠错为目的,一定能检错.1.常用的差错控制方式主要有检错重发、前向纠错、混合纠错.2.常用的纠错编码是校检和法,包括奇偶校验、纵向冗余校验<LRC> 、循环冗余码校验<CRC>.3.奇偶校验：在传输的1个字节{8位}上附加一个校验位,形成9位数码的传输.十五.调制和解调调制：将基带信号的频谱搬移到信道通带中的过程.解调：将信道中的频带信号恢复为基带信号的过程.目的：把传输的模拟信号或数字信号变换成适合信道传输的信号,意味着要把信源的基带信号,转变为一个相对基带频率而言非常高的带通信号.原因：1.工作频率越高宽带越大；2. 工作频率越高天线尺寸越小.RFID常用的信号调制方法：载波、幅移键控ASK、频移键控FSK、相移键控PSK、副载波调制.调幅是指载波的频率和相位不变,载波的振幅随调制信号的变化而变化.有模拟和数字调幅两种.调频是利用载波的频率变化来传递信息,是对载波的频率进行键控.调相是利用载波的相位变化来传递数字信号,是对载波的相位进行键控.十六.密码和加密1.常见的密码算法体制〔加密技术〕有对称密码体制<计算开销小,速度快>和非对称密码体制两种.区别：前者加密和解密密匙相同,后者加密和解密密匙不同.对称密码体制分为：分组密码〔分为DES和CES〕和序列密码.非对称密码体制有RSA算法.2.FRID加密机制：主要采用三种传输信息保护方式.〔1〕认证传输方式：不##,纠错.〔2〕加密传输方式：##,不纠错.〔3〕混合传输方式：##,纠错.十七.巴特沃斯滤波器如果滤波器在通带内的插入损耗随频率的变化是最平坦的,这种滤波器称为巴特沃斯滤波器,也称为最平坦滤波器.滤波器类型：低通滤波器,高通滤波器,带通滤波器,带阻滤波器.十八.多路存取法SDMA,FDMA,TDMA,CDMA在无线通信技术中,解决通信冲突问题的方法.基本上有4种不同的方法：空分多路法〔SDMA〕；频分多路法〔FDMA〕；时分多路法〔FDMA〕；码分多路法〔CDMA〕三大通信标准：频分多路法〔FDMA〕；时分多路法〔FDMA〕；码分多路法〔CDMA〕1.RFID采用的两种认证技术：相互对称认证和利用导出密钥的相互对称认证.2.RFID系统工作的信道中,三种事件模型：以数据交换为目的事件模型,以时序方式提供数据交换的事件模型,以能量提供为基础的事件模型.3.移动通信中电波的传播方式：直射波,反射波,绕射波,散射波和地表面波.4.射频识别系统中存在的有哪些不同通信形式〔1〕无线广播式〔2〕多路存取通信〔3〕多个读写器同时给多个应答器发送数据5.数字通信的主要特点和性能指标数字通信的特点：〔1〕在传输中可实现无噪声积累〔2〕便于加密处理〔3〕便于设备的集成的微型化〔4〕占用信道频带宽.性能指标：〔1〕数据传输速率〔2〕信道频带宽〔3〕误码率6.无源与有源无源射频标签当标签进入阅读器的工作范围内以后,标签收到阅读器发送的信号,产生感应电流从而激活内部的电路,内部整流电路将射频能量转化为电能,将该能量存储在标签内部的大电容里,进而为其正常工作提供了所需的能量.工作所需的能量直接从射频电磁波束中获取,通过电磁场供电,标签功耗越大,读写距离越短,性能越差.有源射频标签只要标签处于阅读器的工作范围以内,就可以主动向阅读器发送信号.一般不利用读写器发出的射频能量,因而读写器能够以较小的发射能量取得较远的的通信距离.与有源射频识别系统相比,无源系统需要较大的发射功率.。

RFID系统中的PCB环型天线设计

RFID系统中的PCB环型天线设计摘要本文实现了RFID系统中的一种PCB环型天线设计。

在对天线的工作原理进行分析的基础上，提出基于13．56 MHz、200 mw 的低功率阅读器的天线设计方法，并给出天线的设计和调试过程。

关键词PCB环型天线设计RFID调试引言天线是一种转能器。

发射时，它把发射机的高频电流转化为空间电磁波；接收时，它又把从空间截获的电磁波转换为高频电流送入接收机。

对于设计一个应用于射频识别系统中的小功率、短距离无线收发设备，天线设计是其中的重要部分。

良好的天线系统可以使通信距离达到最佳状态。

天线的种类很多，不同的应用需要不同的天线。

在小功率、短距离的RFID系统中，需要一个通信可靠、价格低廉的天线系统，PCB环型天线是比较常用的一种。

所设计的RFID阅读器使用的射频芯片是RI-R6C-001A。

由于该芯片要求的天线阻抗为50 Ω，工作于13，56 MHz，因此在设计中，采用PCB环型天线。

PCB环型天线是电小环天线的一种。

所谓电小环天线，一般定义为。

其中：l为天线的最大几何尺寸；λ为工作波长。

1 PCB环型天线的设计天线主要是基于TI公司的ASIC设计的，用于200mW的低功率阅读器，适合于所选的射频芯片。

图1是制作的PCB环型天线。

图2显示了该矩形环型天线的几何尺寸。

图中将要在计算中用到的物理参数有以下4个：A1，环型天线宽度(m)；A2，环型天线长度(m)；B1，环型导体厚度(m)；B2，环型导体宽度(m)。

对于PCB环型天线，导线厚度B1就是TOP层上铜走线的厚度。

在计算天线的参数时，矩形天线可以简化为一个正方形等效电路模型，而二维平面的环型导体可以等效为圆形截面的导线。

由图2可知，正方形等效电路的边长为：。

这个等效边长在以后的环面积、感应系数的计算中都要用到。

环型导体等效导线截面圆半径B由下式给出：在静电学上，等效圆导线半径表示该半径下的圆导线所具有的电容与截面是非圆形导体所具有的电容相等。

RFID天线制造方法简介

RFID天线制造方法简介目前我们了解的天线制作技术主要有三种：绕线式天线、印刷天线和蚀刻天线。

此外还有真空镀膜法生产RFID天线的，上述几种生产方法的特点比较如下：2.1 绕线式天线绕线和印刷技术在中国大陆得到了较为广泛的应用，台湾大部分的RFID标签制造商也是采用此技术。

利用线圈绕制法制作RFID标签时，要在一个绕制工具上绕制标签线圈并进行固定，此时要求天线线圈的匝数较多。

这种方法用于频率范围在125-134KHz的RFID标签，其缺点是成本高、生产速度慢、生产效率较低。

２.2 印刷天线印刷天线是直接用导电油墨（碳浆、铜浆、银浆等）在绝缘基板（或薄膜）上印刷导电线路，形成天线的电路。

主要的印刷方法已从只用丝网印刷扩展到胶印、柔性版印刷、凹印等制作方法，较为成熟的制作工艺为网印与凹印技术。

其特点是生产速度快，但由于导电油墨形成的电路的电阻较大，它的应用范围受到一定的局限。

2.３蚀刻天线印制电路的蚀刻技术主要应用于欧洲地区，而在台湾，目前仅少数软性电路板厂有能力运用此技术制造RFID标签天线。

蚀刻技术生产的天线可以运用于大量制造13.56M、UHF频宽的电子标签中，它具有线路精细、电阻率低、耐候性好、信号稳定等优点。

3、蚀刻天线制作方法简介蚀刻天线常用铜天线和铝天线,其生产工艺与挠性印制电路板的蚀刻工艺接近。

3.1 蚀刻天线的制作流程挠性聚酯覆铜(铝)板基材――贴感光干膜／印感光油墨――连续自动曝光――显像――蚀刻――退膜--水洗--干燥—质检—包装３.2 制作流程说明挠性聚酯覆铜(铝)板基材：采用软板专用的合成树脂胶（环氧胶、丙烯酸胶）将铜箔(铝箔)与聚酯膜压合在一起，经高温后固化后而成，其电性能、耐高温性、耐腐蚀性较强。

材料的组成截面图如下：贴感光感膜／印感光油墨：通过滚压的方式将一层感光膜贴敷在基材的金属面；或在基材的金属面印上一层感光湿膜，经干燥后使用。

材料的组成截面图如下所示：曝光：通过自动连续曝光机，自动对位曝光将菲林上的电路图性转移到感光膜上。

RFID基础知识与典型实际应用方案

RFID基础知识与典型应用一、何为RFID？在20世纪中，无线电技术的理论与应用研究是科学技术发展最重要的成就之一.1948年哈里.斯托克曼发表的“利用反射功率的通讯”奠定了射频识别RFID的理论基础。

经过数十年的发展，如今，RFID技术理论日趋成熟,产品种类也越来越丰富.从概念上来说,RFID(Radio Frequency Identification，射频识别）技术是一种非接触式的自动识别技术，通过射频信号自动识别目标对象并获取相关的数据信息。

利用射频方式进行非接触双向通信，达到识别目的并交换数据。

RFID技术可识别高速运动物体并可同时识别多个标签，操作快捷方便。

1、RFID组成RFID领域应用最为广泛的一个标准是EPC标准，它将RFID系统分成了四个层次,包括物理层、中间层、网络层和应用层。

物理层是整个系统的物理环境构造，包括标签、天线、读写器、传感器、仪器仪表等硬件设备.中间层是信息采集的中间件和应用程序接口,负责对读卡器所采集到的标签中的信息进行简单的预处理，然后将信息传送到网络层或应用层的数据接口。

网络层是系统内部以及系统间的数据联系纽带,各种信息在其上交互传递。

应用层则是EPC后端软件及企业应用系统。

在明晰的系统层次上，EPC标准还统一了数据的报文格式,并规范了输出传输流程。

这样，RFID系统的部署就会变的严谨有序。

通常我们所说的RFID产品处于物理层，其最基本的组成部分包括：◆射频标签（或称射频卡、应答器等）射频标签也可称作射频卡，它由耦合元件及芯片组成，含有物品唯一的标识体系，包含著一系列的数据和信息，比如产地，日期代码和其他关键的信息等，这些信息储存在一个小的硅片中，利用阅读器，可以及时方便的了解精确的信息。

射频标签能储存从512字节到4兆不等的数据，由系统的应用和相应的标准决定，射频标签具有体积小、容量大、寿命长、可重复使用等特点，支持快速读写、非可视识别、移动识别、多目标识别、定位及长期跟踪管理等。

RFID天线基础知识

RFID天线基础知识一、RFID系统组成二、天线基础知识2010-05-13 alay 2010-5-13一、RFID系统的基本组成部分v最基本的RFID系统由三部分组成：v标签(Tag)：由耦合组件及芯片组成，每个标签具有唯一的电子编码，附着在物体上标识目标对象；v阅读器(Reader)：读取(有时还可以写入)标签信息的设备，可设计为手持式或固定式；v天线(Antenna)：在标签和读取器间传递射频信号。

2010-5-13RFID无线识别电子标签基础介绍v无线射频识别技术（Radio Frequency Idenfication，RFID）是一种非接触的自动识别技术，其基本原理是利用射频信号和空间耦合（电感或电磁耦合）或雷达反射的传输特性，实现对被识别物体的自动识别。

2010-5-13v RFID系统至少包含电子标签和阅读器两部分。

电子标签是射频识别系统的数据载体，电子标签由标签天线和标签专用芯片组成。

依据电子标签供电方式的不同，电子标签可以分为有源电子标签(Active tag)、无源电子标签(Passive tag)和半无源电子标签(Semi—passive tag)。

有源电子标签内装有电池，无源射频标签没有内装电池，半无源电子标签(Semi—passive tag)部分依靠电池工作。

2010-5-13v电子标签依据频率的不同可分为低频电子标签、高频电子标签、超高频电子标签和微波电子标签。

依据封装形式的不同可分为信用卡标签、线形标签、纸状标签、玻璃管标签、圆形标签及特殊用途的异形标签等。

v RFID阅读器（读写器）通过天线与RFID电子标签进行无线通信，可以实现对标签识别码和内存数据的读出或写入操作。

典型的阅读器包含有高频模块(发送器和接收器)、控制单元以及阅读器天线。

2010-5-13RFID工作原理和相关原理知识v其中，电子标签又称为射频标签、应答器、数据载体；阅读器又称为读出装置，扫描器、通讯器、读写器(取决于电子标签是否可以无线改写数据)。

基于RFID技术的门禁系统设计与实现

3、软件设计
软件部分主要包括数据库设计和用户界面设计。数据库用于存储和管理用户信息、权限信息等。用户界面则用于展示和控制门禁系统，包括添加、修改或删除用户信息，查看门禁记录等。
三、基于RFID的教室门禁系统的实现
1、实施步骤
1、实施步骤
首先，需要确定参与系统的用户，例如学生、教职工等。然后，为每个用户分配一个RFID标签，并将其信息存储在数据库中。接下来，在每个教室门口安装 RFID阅读器和门禁控制器，并设置好相应的访问规则。最后，对系统进行测试和调试，确保其正常运行。
二、基于RFID的门禁系统设计
基于RFID的门禁系统主要由三部分构成：RFIDHale Waihona Puke 签、RFID阅读器和门禁控制器。
二、基于RFID的门禁系统设计
1、RFID标签：为每个需要进行识别的对象（如员工、访客或物品）分配一个唯一的RFID标签。这些标签可以被远距离读取，且无需直视。
二、基于RFID的门禁系统设计
一、RFID技术基础
一、RFID技术基础
RFID技术主要由三部分构成：标签、阅读器和天线。标签由一个微型芯片和一根天线组成，该芯片存储有唯一的识别码或数据。阅读器则是一个设备，它可以发送和接收无线电信号，从而读取和写入标签上的数据。天线则是用于传输这些信号的设备。
二、基于RFID的门禁系统设计
2、优势特点
2、优势特点
基于RFID的教室门禁系统具有诸多优点。首先，由于RFID标签可以无接触读写，因此用户无需靠近门就可以进行开门操作，方便快捷。其次，通过软件设置，可以灵活地更改访问权限，实现对教室资源的有效管理。最后，由于系统可以记录所有的门禁操作，因此可以有效地监控和保障校园安全。

Rfid技术基础知识

Rfid技术基础知识摘要自2004年起，全球范围内掀起了一场无线射频识别技术（RFID）的热潮，包括沃尔玛、宝洁、波音公司在内的商业巨头无不积极推动RFID在制造、物流、零售、交通等行业的应用。

RFID技术及其应用正处于迅速上升的时期，被业界公认为是本世纪最具潜力的技术之一，它的发展和应用推广将是自动识别行业的一场技术革命。

而RFID在交通物流行业的应用更是为通信技术提供了一个崭新的舞台，将成为未来电信业有潜力的利润增长点之一。

射频识别技术（Radio Frequency Identification，缩写RFID），射频识别技术是20世纪90年代开始兴起的一种自动识别技术，射频识别技术是一项利用射频信号通过空间耦合(交变磁场或电磁场)实现无接触信息传递并通过所传递的信息达到识别目的的技术。

从信息传递的基本原理来说，射频识别技术在低频段基于变压器耦合模型(初级与次级之间的能量传递及信号传递)，在高频段基于雷达探测目标的空间耦合模型(雷达发射电磁波信号碰到目标后携带目标信息返回雷达接收机)。

1948年哈里斯托克曼发表的“利用反射功率的通信”奠定了射频识别射频识别技术的理论基础。

射频识别技术的发展可按十年期划分如下：1940-1950年：雷达的改进和应用催生了射频识别技术，1948年奠定了射频识别技术的理论基础。

1950-1960年：早期射频识别技术的探索阶段，主要处于实验室实验研究。

1960-1970年：射频识别技术的理论得到了发展，开始了一些应用尝试。

1970-1980年：射频识别技术与产品研发处于一个大发展时期，各种射频识别技术测试得到加速。

出现了一些最早的射频识别应用。

1980-1990年：射频识别技术及产品进入商业应用阶段，各种规模应用开始出现。

1990-2000年：射频识别技术标准化问题日趋得到重视，射频识别产品得到广泛采用，射频识别产品逐渐成为人们生活中的一部分。

2000年后：标准化问题日趋为人们所重视，射频识别产品种类更加丰富，有源电子标签、无源电子标签及半无源电子标签均得到发展，电子标签成本不断降低，规模应用行业扩大。

微波RFID天线

• 反射系数K=(R-r)/(R+r) (K为负值时表明相位相反) • 1.4.3 回波损耗回波损耗是反射系数绝对值的倒数，以分贝值表示。回波损耗的值在0dB的到无穷大之间，回波损耗越大表示匹配越差，回波损耗越大表示匹配越好。0表示全反射，无穷大表示完全匹配。在移动通信系统中，一般要求回波损耗大于14dB。 • 回波损耗=-10 lg [(反射功率)/(入射功率)]
11019P08
陶丽娟
目录
• 1.物联网常用天线简介
• 1.1物联网相关基本概念 • 1.2 天线在物联网中的作用 • 1.3 常用的物联网射频识别（RFID）天线 • 1.4 天线的常见参数及其含义
• 2 物联网常用天线具体举例
• 2.1 微波RFID天线技术 • 2.1.1 微波RFID天线的结构、图片 • 2.1.2 微波天线的特点 • 2.1.3 微波RFID天线的应用 • 2.1.4 微波天线的主要参数
• 1.4.2 驻波比驻波比是行波系数的倒数，其值在1到无穷大之间。驻波比为1，表示完全匹配；驻波比为无穷大表示全反射，完全失配。在移动通信系统中，一般要求驻波比小于1.5，但实际应用中VSWR应小于1.2。过大的驻波比会减小基站的覆盖并造成系统内干扰加大，影响基站的服务性能。 SWR=R/r=(1+K)/(1-K)
互动环节
天线的常见参数有哪些？ • 天线的输入阻抗：天线的输入阻抗是天线馈电端输入电压与输入电流的比值。 • 驻波比：驻波比是行波系数的倒数，其值在1到无穷大之间。 • 回波损耗：回波损耗是反射系数绝对值的倒数，以分贝值表示。
2012.5.25
1.3 常用的物联网射频识别（RFID）天线
• 按照现在RFID系统的工作频段，天线可以分为低频LF、高频 HF、超高频UHF及微波天线，不同频段天线的工作原理不同，使得不同天线的设计方法也有本质的不同。在RFID系统中，天线分为电子标签天线和读写器天线，这两种天线按方向性可分为全向天线和定向天线等；按外形可分为线状天线和面状天线等；按结构和形式可分为环形天线、偶极天线、双偶极天线、阵列天线、八木天线、微带天线和螺旋天线等。在低频和高频频段，RFID系统主要采用环形天线，用以完成能量和数据的电感耦合；在433MHz、800/900MHz、2.45GHz 和5.8GHz的微波频段，RFID系统可以采用的天线形式多样，用以完成不同任务。 • RFID天线制作工艺主要有线圈绕制法、蚀刻法和印刷法，这些工艺既有传统的制作方法，也有近年来发展起来的新技术，天线制作的新工艺可使RFID天线制作成本大大降低，走出应用成本瓶颈，并促进RFID技术进一步发展。

RFID原理与技术期末考试题库

RFID原理与技术期末考试题库第三章天线基础一、选择题1.半波振子天线的长度为（A ）A、λ/4B、3λ/4C、λ/2D、λ2.在弯折线偶极子天线中，当天线弯折次数n增多、弯折高度h增加或者弯折角а增大后，天线的谐振频率（C ）A、不变B、增大C、降低D、不能确定【解析】随着折弯次数n的增大，由于臂长不变，则天线长度增大，波长也随之增大，因此谐振频率减小二、填空题1..已知天线的辐射功率为P∑=30W，且损耗功率为PL=5W。

则天线输入功率：30+5=35w;效率:30÷35≈0.857。

2.用天线的辐射电阻P∑来度量天线辐射功率的能力，即辐射电阻越大天线的辐射能力越强。

3.天线辐射最强的方向所在波瓣称为主瓣，其宽度是衡量天线最大辐射区域尖锐程度的物理量。

4.波瓣宽度越宽，方向性越差作用距离越近抗干扰能力越弱但是天线的覆盖范围越大。

5.微带天线具有三类馈电方式，分别为微带传输线馈电、同轴线探针馈电和耦合馈电。

6.天线的种类很多，可以按照多种方式进行分类，其中按照波段可将天线分为：长波天线、中波天线、短波天线、超短波天线、微波天线。

7.弯折偶极子天线的谐振特性主要受弯折次数、弯折高度和弯折角度等物理特性的影响。

简述RFID系统中，读写器与标签之间是怎样进行无线通信的。

在RFID系统中，读写器产生高频振荡能量，经过传输线传输到发射天线，然后以电磁波形式向预定方向辐射。

接收天线则将接收到的电磁波能量通过馈线送到标签，完成无线电波传输的过程。

微带天线的定义、分类，以及其各自的特点。

微带天线在一个薄介质基片上，一面附上金属薄层作为接地板，另一面用光刻腐蚀方法制成一定形状的金属贴片，利用微带线或同轴探针对贴片馈电构成的天线。

微带天线依结构分为四种类型：微带贴片天线、微带振子天线、微带行波天线和微带缝隙天线。

（1）微带贴片天线通过贴片和地板上的电流或等效为贴片四周与地板之间的缝隙上分布的等效磁流来辐射能量。

新型偶极子UHF RFID标签天线的设计

图1 电子标签匹配原理等效
图2 天线模型位置，而使各谐振模较好地耦合，从而展宽天线带宽；与天线的尺寸如下所示：
图3（a）臂长对虚部输入阻抗的影响
图3（b）臂长对实部输入阻抗的影响
图3 天线参数Arm_Length与天线输入阻抗的关系图
天线阻抗的实部和虚部都随着臂长Arm_Length 的Arm_Length有效地调节天线输入阻抗，以获得与目标芯
图4（a）参数c对天线输入阻抗实部的影响
图4（b）参数c对天线输入阻抗
图5 天线的S11参数曲线图
Arm_Length=3.35cm，c=0.76cm，天线的输入阻
5所示。

由图5可知在f=915MHZ的时候，天线的输入阻抗为Z=13.53+j210.27，与芯片ATA5590阻抗12-j217
图6所示为天线的增益辐射方向图，由图可知，该天线具有良好的半球特性，符合设计的要求。

天线的最大增益为1.11dB，具有良好的辐射特性。

图6 天线增益辐射方向图。