淺談液體對超高頻RFID標簽性能的影響
LASSORFID

RFID射頻識別技術應用大體上分兩大類。一類是電感耦合技術,另一類是電磁反向耦合技術。
第一類電感耦合的射頻標簽工作頻率在 125~ 134kHz或者13.56MHz。125KHZ低頻系統具有很強穿透液體或金屬的能力,由于采用電感耦合技術,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,調整RFID標簽與讀寫器,可能讀到1米。典型應用如物流、動物識別、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簽工作頻率在860-960MHz(也稱超高頻RFID標簽技術)或者2.45GHz,這個頻段的主要標準為(ISO18000-6C)和(ISO18000-4),其中超高頻RFID標簽系統因無需單獨布置電源,成本低,讀取范圍可達幾米,在許多領域具有巨大的應用潛力。

液體對超高頻RFID標簽性能有哪些影響?
超高頻RFID標簽往往在復雜的工作環境中,由于此頻段很容易同周圍的物體共振,所以周圍的物體會對超高頻 RFID標簽系統的天線性能產生很大的影響,甚至造成標簽不能被正常讀取。在資產管理中,超高頻 RFID標簽經常用于液體環境中,如被貼附于裝有水、飲料或藥劑等高介電常數物質的瓶上。水對射頻信號有吸收作用,水的介電常數在頻率為1GHz時達到非常之高,大約70左右,這勢必會增大提供給超高頻 RFID標簽芯片電路的功率最小閾值,同時也會引起標簽天線失諧,造成超高頻 RFID標簽功率傳輸系數的減小,最終影響標簽的讀取范圍。
LASSORFID超高頻RFID標簽在液體應用環境上有哪些優勢?
超高頻 RFID標簽需由標簽天線接收來自讀寫器的電磁能量來激活標簽,驅動超高頻 RFID標簽芯片,使標簽應答讀寫器的相關指令并輸出超高頻 RFID標簽信息。芯片正常工作功率Pchip必須大于標簽靈敏度閾值。實際應用場景中,超高頻 RFID標簽貼附于液體物體上所需要的發送功率大于貼附于自由空間中的標簽。標簽靈敏度降低。
LASSORFID的工程師為確定液體對超高頻 RFID標簽天線性能的影響,采用電磁場仿真軟件 HFSS,研究了一種常用的半波偶極子圖書館電子標簽,尺寸 95mm*3mm,在 915MHz 時預計輸入阻抗233Ω。當液體瓶靠近天線時,超高頻 RFID標簽天線增益減小了。隨著標簽天線與液體瓶距離的增加,天線增益呈現出先增大后減小的變化趨勢,在相距20mm 處,超高頻 RFID標簽天線增益出現極大值。由于用電磁反向散射耦合技術,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,水的介電常數以及水的損耗正切都會有影響。液體主要改變了超高頻 RFID標簽天線的諧振頻率,距離天線越近,對天線的諧振頻率影響越大,導致超高頻 RFID標簽天線的諧振頻率點發生偏移,天線的阻抗匹配很差。
綜述,液體對射頻信號有吸收作用,會降低超高頻 RFID標簽的讀取范圍和讀取率,標簽靈敏度也會降低。標簽放置在液體附近時,天線的增益、阻抗等性能參數會改變,引起超高頻 RFID標簽失諧。



