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由于是無源電子標簽,所以電子標簽中芯片和存儲器工作所需要的能量則需要由讀寫器提供,讀寫器與電子標簽之間的通信是通過電磁耦合原理來實現(xiàn)的,電子標簽的能量由讀寫器線圈天線通過電磁耦合而產(chǎn)生的。 高頻的電磁場由讀寫器的天線線圈產(chǎn)生,然后磁場穿過線圈橫截面和線圈周圍的空間。根據(jù)標簽的使用頻率13.56MHz,其波長為22.1m,遠遠大于讀寫器天線和電子標簽的距離,因此可以讀寫器到天線的距離間電磁場當成簡單的交變磁場來處理。
通過調(diào)整電子標簽的天線線圈和電容器構(gòu)成諧振回路,調(diào)諧到讀寫器指定的發(fā)射頻率13.56MHz,這樣按照該回路的諧振,標簽中的線圈電感上所產(chǎn)生的電壓達到更大值。而讀寫器的天線線圈與電子標簽二者之間的功率傳輸效率則與標簽中線圈的匝數(shù)、線圈所包圍的面積,二者放置的相對角度以及彼此之間的距離成正比,這也是RFID標簽讀卡距離有一定限值的原因所在。針對13.56MHz下使用的RFID電子標簽,它的更大讀寫距離通常在10厘米左右,芯片的電流消耗大致在1毫安。因為隨著頻率的增加,所需的電子標簽線圈的電感表現(xiàn)為線圈匝數(shù)的減少,通常在該頻率下,典型匝數(shù)為3~10匝。
RFID標簽讀卡距離不僅與自身有關,同時與其所處環(huán)境有很大的關系。在使用電感耦合的射頻識別系統(tǒng)時,經(jīng)常提出這樣的要求:將讀寫器或電子標簽的天線直接安裝在金屬表面上。然而,將磁性天線直接安裝在金屬表面上是不可能的。因為天線磁通量穿過金屬表面會產(chǎn)生感應渦流,根據(jù)楞次定律可知,渦流會對天線的場實施反作用,并使金屬表面上的磁場迅速地衰減,以至于讀寫器與電子標簽之間的數(shù)據(jù)讀取距離將會受到嚴重的影響,甚至可能出現(xiàn)誤讀或讀取失敗。不管在金屬表面上安裝的線圈本身產(chǎn)生的磁場,還是從外部接近金屬板的場(電子標簽在金屬表面),其結(jié)果都是一樣的。
吸波材料在RFID中的吸波原理
吸波材料是具有高磁導率的一種磁性功能材料,通常是將一些吸收劑均勻地填充在高分子材料上,通過特殊工藝制作而成。與傳統(tǒng)意義上的吸波材料相比,該類針對13.56MHz高性能吸波材料在性能表征和使用原理都有所不同。
傳統(tǒng)的吸波材料,主要應用對象是在軍事對抗上,進行掩蓋、迷惑對方雷達偵察的一些飛機、戰(zhàn)艦以及裝甲坦克上,具有使用頻率極高的微波段,而運用分析也是遠場模型。
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