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行业新闻

吸波在RFID领域的应用

发表时间:2019-06-03 13:38:43

吸波在RFID领域的应用

吸波材料(Material)RFID的工作频率(frequency)有:125kHz,133kHz,13.56MHz,27.12MHz,433MHz,902~928MHz,2.45GHz,5.8GHz,吸波材料的频率必须与RFID的工作频率形成阻抗匹配,这样才有利于吸波材料对干扰电波的吸收,此节,我们讲的是中高频率13.56MHzRFID与相对应频率的吸波材料。
随着物联网概念(Idea)逐步走向普及,物联网关键组成技术的射频身份识别(RadioFrequencyIdentification,RFID)技术越来越受到人们的关注。双扣充电头是我坚持做的产品,主要原因是同时用两个设备的人越来越多,充电也很麻烦,所以,我希望一个充电器可以同时给两个设别充电。中心频率在13.56MHz的RFID技术已经广泛在生活中使用,主要应用于近距离信息读写,并且发展出另外一个分支:近场通讯(NearFieldCommunication,RFID)技术,信息读取方式与中心频率13.56MHz的RFID技术基本相同。RFID技术是一种短距离的高频(Induction Heating)无线(wireless)通信技术,允许电子设备(shèbèi)之间进行非接触式点对点数据传输(在10cm内)。RFID技术最早由Philips、Nokia和Sony主推,由于近场通讯具有天然的安全性,因此,RFID技术被认为在手机支付等领域具有很大的应用前景。RFID技术现在已经小范围应用于移动手持设备支付领域,以其较高的读写速度(依据(yī jù)ISO18092标准,根据应答模式的不同,传输速率分别能达到106kb/s,212kb/s和424kb/s)、较高的保密性、方便携带等特性,备受金融领域及移动通信领域关注。
中心频率在13.56MHz的RFID设备使用平面环形金属天线(解释:一种变换器)作为收发天线进行能量的输送及数据的读取。防磁贴由于高功率雷达、通信机、微波加热等设备的应用,防止电磁辐射或泄漏、保护操作人员的身体健康是一个全新而复杂的课题,防磁贴就可达到这一目的。在自由空间中,RFID标签(目标设备)中的环状金属天线可以轻松耦合到RFID发射设备发出的磁场能量及信息,使用方式类似在生活中成熟应用的公交卡系统。但是如果将RFID标签系统集成于移动手持设备中(例如手机、PDA、平板电脑等手持设备),则会遇到复杂的金属环境,金属环境对发射机发出的信号产生严重干扰,使集成于手持设备中的接收天线没有办法耦合到足够能量,更无法读写发射机发出的有效信号。本文主要介绍吸波材料改善RFID标签天线在金属环境下读写能力的基本原理,加入的汲波材料是由电子科技大学与成都佳驰电子科技有限公司(Company)共同研发的。
RFID系统可以有两种工作模式(pattern):主动模式(Active)和 被动模式(Passive),天线(解释:一种变换器)系统震荡频率为13.56MHz。本文所述发射机及目标(cause)设备工作于被动模式,工作于被动模式的RFID系统,发射机产生一个载频为13.56MHz的载波信号,数据信号对载波信号进行幅度调制(ASK)调制,由发射天线发出ASK调制信号。当接收天线进入发射天线形成的特性:波粒的辐射信号场区,进行磁场耦合读取信号,并对发射信号进行电阻(resistance)负载(load)调制(以改变电阻的方式改变Q值,对载波信号进行幅度调制),经接 收系统电阻负载调制后的信号被发射机接收,完成发射机与标签天线之间的通讯。
金属环境对标签 天线的主要影响是空间场没有足够的纵向磁通量穿过标签天线。由理想介质表面边界条件可知,磁场穿过磁导率不同的介质分界面时,会产生方向偏折,偏折角度由分界面两侧介质磁导率决定,可由式(1)计算: tanθ1tanθ2=μ1 μ2
  (1) 式(1)中,θ1,θ2代表介质分界面两侧磁场与分界面法线 夹角;μ1,μ2代表分界面两侧介质磁导率。防磁贴由于高功率雷达、通信机、微波加热等设备的应用,防止电磁辐射或泄漏、保护操作人员的身体健康是一个全新而复杂的课题,防磁贴就可达到这一目的。 如果在标签天线与金属间加入高磁导率吸波材料(Material),空间磁场在空气与吸波材料分界面处产生偏折,因为天线与金属间放置了一层很薄的高磁导率吸波材料,吸波材料内部磁场近似平行于吸波材料与空气分界面,所以磁性材料处tanθ可近似看做为一个定值。这样,吸波材料下方磁场偏折角度就取决于吸波材料磁导率的大小,磁导率越大,吸波材料下方磁场与分界面法线夹角越小,则通过(tōng guò)接收天线的纵向磁通量越大。 根据上面的理论分析,制作出一种磁导率实部为120、虚部为0.5、厚度为0.1mm的铁氧体(Ferrite material)吸波材料和一种磁导率实部为35、虚部为3、厚度为0.3mm的金属软磁吸波材料。将这两种材料置于天线与金属平面之间,达到削弱金属涡流影响的目的。
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