微波RFID技术解析:远距离识别与应用
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更新于2024-07-02
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"RFID原理及应用:第9章 微波RFID技术.ppt"
微波RFID技术是无线射频识别(Radio Frequency Identification)领域的一个重要分支,主要应用于远距离识别和数据交换。与低频(LF)和高频(HF)RFID系统相比,微波RFID在技术上有显著差异。微波RFID通常工作在433MHz、860~960MHz、2.45GHz以及5.8GHz等频率,这些较高的频率使得其具备超过1米的读写距离,适用于需要远程识别的场景。
微波RFID系统的耦合方式不同于LF和HF系统中的电感耦合,它主要采用反向散射方式。这种方式下,阅读器发出的电磁波被标签反射,反射信号携带了标签的信息,从而实现通信。由于工作距离较长,微波RFID系统必须具备快速且有效的防碰撞算法,以处理同时与多个标签通信的情况。此外,微波RFID标签可以集成各种传感器,如温度传感器和应力传感器,增强了系统的多功能性。
在国际标准方面,微波RFID遵循ISO/IEC18000系列标准,其中ISO/IEC18000-7规定了433MHz的标准,ISO/IEC18000-6规定了860~930MHz的标准,而ISO/IEC18000-4则对应2.45GHz的标准。除了国际标准,还有行业标准,如EPCglobal和UIC(Ubiquitous ID Center),它们为不同应用场景提供了规范。
微波RFID技术的核心之一是天线设计。天线不仅负责将高频电流转换为无线电波发射出去,还能接收并转化为可读取的高频电流。天线设计需要考虑尺寸、效率和方向性等因素。在微波频段,天线一般较小,但仍能实现远距离通信。天线的设计基于基本元的辐射理论,包括电流元、磁流元和面元,这些基本元在特定条件下可以产生有效的电磁辐射。
电基本振子是天线设计的基础,它包含电流元和磁流元。电流元上载有交变电流,产生电场辐射;磁流元则载有交变磁流,产生磁场辐射。电基本振子的辐射场可以分为近区场、中间区和远区场。近区场(Kr << 1)中,电场和磁场的分布受到源的影响较大;而在远区场,电场和磁场与距离的关系符合平方反比定律,这是RFID系统进行有效通信的区域。
微波RFID技术的这些特性使其广泛应用于物流管理、交通监控、资产管理、智能制造等多个领域,特别是在需要远距离无接触识别的情况下,微波RFID系统展现出了强大的优势。通过不断的技术创新和优化,微波RFID技术将持续推动物联网(IoT)的发展,为数字化社会提供更高效、安全的数据采集和传输解决方案。
2022-07-06 上传
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2023-03-12 上传
2023-12-27 上传
2023-11-18 上传
2023-06-07 上传
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