第2章rfid 技術(shù)基礎(chǔ)(修改)

RFID技術(shù)基礎(chǔ)一、案例識讀與分析二、RFID技術(shù)之頻譜基礎(chǔ)知識三、RFID技術(shù)基礎(chǔ)之天線的基本知識主要內(nèi)容四、實訓(xùn)與實踐

無形的戰(zhàn)略資源——無線電頻譜資源的戰(zhàn)略意義一、案例識讀與分析案例分析與討論：無線電頻譜資源

（1）列舉我們?nèi)粘Ｉ钪械臒o線電主要應(yīng)用？（2）無線電頻率作為無形的戰(zhàn)略資源，對國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展起到怎么的作用？1.無線電信號的特性

在高頻電路中，我們要處理的無線電信號主要有三種:基帶（消息）信號、高頻載波信號和已調(diào)信號。所謂基帶信號，就是沒有進(jìn)行調(diào)制之前的原始信號，也稱調(diào)制信號。1）時間特性2）頻譜特性

3）傳播特性4）調(diào)制特性

二、RFID技術(shù)之頻譜基礎(chǔ)知識

時間特性信號的描述：無線電信號，可以表示為電壓或電流的時間函數(shù)，常用時域波形或數(shù)學(xué)表達(dá)式描述。時間特性：指信號隨時間變化快慢的特性。頻譜特性頻譜特性：指信號中各頻率成分的特性。它包含幅頻特性和相頻特性，分別反映信號中各個頻率分量的振幅和相位的分布情況。傳播特性傳播特性：指信號的傳播方式、傳播距離、傳播特點等。傳播特性主要根據(jù)其所處的頻段或波段來區(qū)分。圖2-3無線電波的主要傳播方式（a）直射傳播（b）地波傳播（c）天波傳播（d）散射傳播調(diào)制特性調(diào)制：指用調(diào)制信號去控制高頻載波的參數(shù)，使載波信號的某一個或幾個參數(shù)（振幅、頻率或相位）按照調(diào)制信號的規(guī)律變化。根據(jù)載波受調(diào)制參數(shù)的不同，調(diào)制分三種基本方式：調(diào)制相位調(diào)制（調(diào)相）振幅調(diào)制（調(diào)幅）頻率調(diào)制（調(diào)頻）二、RFID技術(shù)之頻譜基礎(chǔ)知識

2.電磁波譜電磁波波長的產(chǎn)生機(jī)理和應(yīng)用領(lǐng)域常常有很大區(qū)別。因此人們常把各類電磁波按波長大小依次排成一列,稱為電磁波譜。若按其波長從小到大依次排列,有:射線、X射線、紫外線、可見光(紫、靛、藍(lán)、綠、黃、橙、紅)、紅外線、無線電波(微波、超短波、短波、長波)等。由于它們的性質(zhì)各不相同,因而也有許多不同的用途。

圖2-4各種通信介質(zhì)使用的電磁波譜范圍二、RFID技術(shù)之頻譜基礎(chǔ)知識3.電磁波的頻譜的劃分與分配頻譜利用問題頻譜的分配：將頻率根據(jù)不同的業(yè)務(wù)加以分配，以避免頻率使用方面的混亂頻譜的節(jié)約國際電信聯(lián)盟（ITU）3.電磁波的頻譜的劃分與分配

圖2-5為1959年日內(nèi)瓦會議制定的將世界劃分為三個頻率分區(qū)示意圖。1區(qū)為歐洲和非洲；2區(qū)為北美洲和南美洲；3區(qū)為亞洲和澳洲，國際電信聯(lián)盟的總部設(shè)在瑞士的日內(nèi)瓦。

二、RFID技術(shù)之頻譜基礎(chǔ)知識

圖2-5ITU世界頻率分區(qū)4.

RFID工作頻率的分類

射頻標(biāo)簽的工作頻率也就是射頻識別系統(tǒng)的工作頻率，是其最重要的特點之一。射頻標(biāo)簽的工作頻率不僅決定著射頻識別系統(tǒng)工作原理（電感耦合還是電磁耦合）、識別距離，還決定著射頻標(biāo)簽及讀寫器實現(xiàn)的難易程度和設(shè)備的成本。

二、RFID技術(shù)之頻譜基礎(chǔ)知識

1）低頻(LowFrequency)使用的頻段在30-300KHz之間，以125KHz、133KHz最為常見優(yōu)點：不易受干擾，當(dāng)標(biāo)簽靠近金屬或是液體的物品時，還能夠發(fā)射有效發(fā)射訊號缺點：讀取距離短、無法同時辨識多個標(biāo)簽，主要用于門禁系統(tǒng)、動物芯片、汽車防盜器4.

RFID工作頻率的分類

二、RFID技術(shù)之頻譜基礎(chǔ)知識

2）中高頻(HighFrequency)使用頻段在3~30MHz之間，以13.56MHz最為常見優(yōu)點：

感應(yīng)距離較長、讀取速度較快，而且可以同時辨識多個標(biāo)簽，主要應(yīng)用于圖書館管理、產(chǎn)品管理、智能卡等。缺點：易受干擾，當(dāng)標(biāo)簽靠近金屬或是液體的物品時，還能夠發(fā)射有效發(fā)射訊號。4.

RFID工作頻率的分類

二、RFID技術(shù)之頻譜基礎(chǔ)知識

3）超高頻(UltraHighFrequency)使用頻段在433~950MHz之間，以433MHz、868~950MHz最為常見優(yōu)點：

讀取距離較遠(yuǎn)、傳輸速率較快、可同時讀取辨識大量卷標(biāo)、天線可用蝕刻或印刷方式制造。缺點：在金屬和液體的物品上讀取率不佳，主要用于鐵路車廂監(jiān)控、倉存管理。4.

RFID工作頻率的分類

二、RFID技術(shù)之頻譜基礎(chǔ)知識

4）微波(Microwave)使用頻段在1GHz以上，其中以2.45GHz及5.8GHz最為常見特性與超高頻類似，對于環(huán)境的敏感性較高；主要用于行李追蹤、物品管理、供應(yīng)鏈管理等。微波射頻標(biāo)簽的典型應(yīng)用包括：移動車輛識別、電子身份證、倉儲物流應(yīng)用、電子閉鎖防盜（電子遙控門鎖控制器）等。相關(guān)的國際標(biāo)準(zhǔn)有：ISO10374，ISO18000-4（2.45GHz）、ISO18000-5（5.8GHz）、ISO18000-6（860-930MHz）、ISO18000-7（433.92MHz），ANSINCITS256-1999等。

卷標(biāo)比較表-使用頻率低頻(LF)高頻(HF)超高頻(UHF)微波(Microwave)頻率100~500KHz10~15MHz433~950MHz1GHz以上常見頻段125KHz135KHz13.56MHz433MHz868~950MHz2.45GHz5.8GHz系統(tǒng)型態(tài)被動式被動/主動式被動/主動式被動/主動式全球接受頻率是是部分部分通訊距離50cm以內(nèi)1.5M以內(nèi)3~10m3~10m傳輸功率72dBμA/m42dBμA/m10mW~4W4W成熟度成熟成熟新技術(shù)開發(fā)中讀取方式電磁感應(yīng)電磁感應(yīng)微波共振微波共振23二、RFID技術(shù)之頻譜基礎(chǔ)知識

卷標(biāo)比較表-使用頻率（續(xù)）低頻(LF)高頻(HF)超高頻(UHF)微波(Microwave)價格低中高高環(huán)境影響X金屬潮濕潮濕數(shù)據(jù)傳輸率低高較高最高內(nèi)存(Bytes)64~1K256~512K64~51216~64ISO對應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)ISO18000-2TwoType被動式ISO18000-3TwoMode被動式ISO18000-6TwoType被動/半主動式ISO18000-4TwoMode被動式/半主動式應(yīng)用門禁系統(tǒng)動物識別存貨控制芯片防盜鎖智慧卡圖書館管理商品管理鐵路車廂監(jiān)控倉存管理道路收費系統(tǒng)24二、RFID技術(shù)之頻譜基礎(chǔ)知識

射頻識別系統(tǒng)工作頻段

二、RFID技術(shù)之頻譜基礎(chǔ)知識

二、RFID技術(shù)之頻譜基礎(chǔ)知識

射頻識別系統(tǒng)工作頻段如表2-1所示。并非表2-1中的所有頻率在射頻識別中都得到了廣泛應(yīng)用，主要采用的RFID頻率為有以下四個：13.56±007MHz，915±13MHz，2450±50MHz，5800±75MHz。二、RFID技術(shù)之頻譜基礎(chǔ)知識

5.國際RFID技術(shù)特點及相關(guān)管理規(guī)則

從應(yīng)用的趨勢來看，現(xiàn)代物流業(yè)、商品零售業(yè)會廣泛應(yīng)用RFID技術(shù)，為什么UHF頻段的RFID技術(shù)會成為全球熱點?主要有以下幾個需考慮的因素(見表2-2所示)。

二、RFID技術(shù)之頻譜基礎(chǔ)知識

6.國際RFID技術(shù)特點及相關(guān)管理規(guī)則

基于RFID的技術(shù)特點和潛在的應(yīng)用空間，國際相關(guān)無線電管理機(jī)構(gòu)已經(jīng)開始進(jìn)行頻率規(guī)劃工作，并制定了相應(yīng)的管理政策，具體情況如表2-3所示。二、RFID技術(shù)之頻譜基礎(chǔ)知識

7.我國860～960MHz頻段頻率規(guī)劃和指配情況我國的無線電管理機(jī)構(gòu)正積極開展RFID的頻率規(guī)劃和指配工作，并啟動了相關(guān)技術(shù)研究工作。我國所從事的頻率規(guī)劃工作的指導(dǎo)原則應(yīng)是：(1)必須確?，F(xiàn)有業(yè)務(wù)的正常運(yùn)行，在專用頻段、公眾移動通信、集群通信頻段不能安排此項業(yè)務(wù)；(2)在電磁兼容分析和實驗的基礎(chǔ)上制訂出RFID工作頻帶、發(fā)射功率、帶外發(fā)射、雜散發(fā)射等指標(biāo)，必要時要制訂配套的相關(guān)臺站管理規(guī)定；(3)制訂設(shè)備的無線技術(shù)指標(biāo)時，要考慮滿足RFID業(yè)務(wù)在中國的大規(guī)模有效使用的頻帶、信道帶寬、帶外雜散、發(fā)射功率的相關(guān)要求。。表2-4是我國在860～960MHz頻段的頻率規(guī)劃和指配情況。二、RFID技術(shù)之頻譜基礎(chǔ)知識

8.我國無線電頻率劃分圖

三、RFID技術(shù)基礎(chǔ)之天線的基本知識1.RFID天線概述

電子標(biāo)簽和讀寫器通過各自的天線構(gòu)建起二者之間非接觸信息傳輸通道，如圖2-7所示。無論是射頻標(biāo)簽還是讀寫器的正常工作，都離不開天線或藕合線圈：一方面，無源的射頻標(biāo)簽芯片要啟動電路工作需要通過天線在讀寫器天線產(chǎn)生的電磁場中獲得足夠的能量；一方面，天線決定了射頻標(biāo)簽與讀寫器之間的通訊信道和通訊方式，天線在射頻標(biāo)簽與讀寫器實現(xiàn)數(shù)據(jù)通訊過程中起到了關(guān)鍵的作用！圖2-7RFID讀寫器、標(biāo)簽天線1.RFID天線概述（1）天線的作用與地位

無線電發(fā)射機(jī)輸出的射頻信號功率，通過饋線（電纜）輸送到天線，由天線以電磁波形式輻射出去。電磁波到達(dá)接收地點后，由天線接下來（僅僅接收很小很小一部分功率），并通過饋線送到無線電接收機(jī)。可見，天線是發(fā)射和接收電磁波的一個重要的無線電設(shè)備，沒有天線也就沒有無線電通信。

三、RFID技術(shù)基礎(chǔ)之天線的基本知識三、RFID技術(shù)基礎(chǔ)之天線的基本知識2.RFID天線基礎(chǔ)知識概念辨析（dBm、dBi、dBd、dB、dBc）插損：指當(dāng)某一器件或部件接入傳輸電路后所增加的衰減，單位用dB表示。噪聲系數(shù)：輸出信噪比與輸入信噪比的比值，實際使用時轉(zhuǎn)化為分貝（dB）來計算。耦合度：指耦合端口與輸入端口的功率比，單位用（dB）來表示。隔離度：指本振或信號泄露到其他端口的功率與原有功率之比，單位用（dB）來表示。天線增益：天線將發(fā)射功率往某一指定方向集中輻射的能力。天線方向圖：天線輻射出的電磁波在自由空間存在的范圍。方向圖的寬度一般是指主瓣寬度，即從最大值下降一半時兩點所張得夾角。E面方向圖：與電場平行的平面內(nèi)的輻射方向圖；H面方向圖：與磁場平行的平面內(nèi)的輻射方向圖；天線前后比：指最大正向增益與最大反向增益之比，單位（dB）來表示。三、RFID技術(shù)基礎(chǔ)之天線的基本知識3.RFID天線分類天線是一種以電磁波形式把前端射頻信號接收或輻射出去的裝置，是電路域空間的界面器件，用來實現(xiàn)導(dǎo)行波與自由空間波能量的轉(zhuǎn)化。按用途分類，可分為通信天線、電視天線、雷達(dá)天線等；按工作頻段分類，可分為短波天線、超短波天線、微波天線等；按方向性分類，可分為全向天線、定向天線等；按外形分類，可分為線狀天線、面狀天線等；按天線的設(shè)計工藝分類，分為線圈型、微帶貼片型、偶極子型。三、RFID技術(shù)基礎(chǔ)之天線的基本知識3.RFID天線分類線圈天線：當(dāng)RFID線圈天線進(jìn)入讀寫器產(chǎn)生的交變磁場中時，它與讀寫器天線之間的相互作用類似于變壓器初級線圈和次級線圈之間的相互作用。偶極子天線：指由兩段同樣粗細(xì)和等長的直導(dǎo)線排成一條直線構(gòu)成，信號從中間的兩個端點饋入。在遠(yuǎn)距離RFID應(yīng)用系統(tǒng)中最常用。三、RFID技術(shù)基礎(chǔ)之天線的基本知識微帶天線：是在帶有導(dǎo)體接地板的介質(zhì)基片上貼加導(dǎo)體薄片形成的。優(yōu)點剖面薄，體積小，重量輕；具有平面結(jié)構(gòu)，并可制成與導(dǎo)彈、衛(wèi)星等載體共形的結(jié)構(gòu)；饋電網(wǎng)絡(luò)可與天線結(jié)構(gòu)一起制成，并可采用印制電路技術(shù)進(jìn)行大批量生產(chǎn)；能與有源器件和電路集成為單一的模件；便于獲得圓極化，容易實現(xiàn)雙頻帶、雙極化等多功能工作。缺點頻帶窄；有導(dǎo)體和介質(zhì)損耗，并且會激勵表面波，導(dǎo)致輻射效率降低；功率容量小，一般用于中、小功率場合；性能受基片材料影響大；板狀天線前面已指出，四個半波振子排成一個垂直放置的直線陣的增益約為8dB；一側(cè)加有一個反射板的四元式直線陣，即常規(guī)板狀天線，其增益約為14~17dB。一側(cè)加有一個反射板的八元式直線陣，即加長型板狀天線，其增益約為16~19dB.不言而喻，加長型板狀天線的長度，為常規(guī)板狀天線的一倍，達(dá)2.4m左右。三、RFID技術(shù)基礎(chǔ)之天線的基本知識3.RFID天線分類

高增益柵狀拋物面天線從性能價格比出發(fā)，人們常常選用柵狀拋物面天線作為直放站施主天線。由于拋物面具有良好的聚焦作用，所以拋物面天線集射能力強(qiáng)，直徑為1.5m的柵狀拋物面天線，在900兆頻段，其增益即可達(dá)G=20dB.

它特別適用于點對點的通信，例如它常常被選用為直放站的施主天線。拋物面采用柵狀結(jié)構(gòu)，一是為了減輕天線的重量，二是為了減少風(fēng)的阻力。拋物面天線一般都能給出不低于30dB的前后比，這也正是直放站系統(tǒng)防自激而對接收天線所提出的必須滿足的技術(shù)指標(biāo)。三、RFID技術(shù)基礎(chǔ)之天線的基本知識3.RFID天線分類

八木定向天線

八木定向天線，具有增益較高、結(jié)構(gòu)輕巧、架設(shè)方便、價格便宜等優(yōu)點。因此，它特別適用于點對點的通信，例如它是室內(nèi)分布系統(tǒng)的室外接收天線的首選天線類型。

八木定向天線的單元數(shù)越多，其增益越高，通常采用

6~12單元的八木定向天線，其增益可達(dá)10~15dB

。

三、RFID技術(shù)基礎(chǔ)之天線的基本知識3.RFID天線分類

室內(nèi)吸頂天線

室內(nèi)吸頂天線必須具有結(jié)構(gòu)輕巧、外型美觀、安裝方便等優(yōu)點?，F(xiàn)今市場上見到的室內(nèi)吸頂天線，外形花色很多，但其內(nèi)芯的購造幾乎都是一樣的。這種吸頂天線的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，雖然尺寸很小，但由于是在天線寬帶理論的基礎(chǔ)上，借助計算機(jī)的輔助設(shè)計，以及使用網(wǎng)絡(luò)分析儀進(jìn)行調(diào)試，所以能很好地滿足在非常寬的工作頻帶內(nèi)的駐波比要求，按照國家標(biāo)準(zhǔn)，在很寬的頻帶內(nèi)工作的天線其駐波比指標(biāo)為VSWR≤2。當(dāng)然，能達(dá)到VSWR≤1.5更好。順便指出，室內(nèi)吸頂天線屬于低增益天線,一般為G=2dB。

三、RFID技術(shù)基礎(chǔ)之天線的基本知識3.RFID天線分類

室內(nèi)壁掛天線室內(nèi)壁掛天線同樣必須具有結(jié)構(gòu)輕巧、外型美觀、安裝方便等優(yōu)點。現(xiàn)今市場上見到的室內(nèi)吸頂天線，外形花色很多，但其內(nèi)芯的購造幾乎也都是一樣的。這種壁掛天線的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，屬于空氣介質(zhì)型微帶天線。由于采用了展寬天線頻寬的輔助結(jié)構(gòu)，借助計算機(jī)的輔助設(shè)計，以及使用網(wǎng)絡(luò)分析儀進(jìn)行調(diào)試，所以能較好地滿足了工作寬頻帶的要求。順便指出，室內(nèi)壁掛天線具有一定的增益，約為G=7dB。

三、RFID技術(shù)基礎(chǔ)之天線的基本知識3.RFID天線分類

三、RFID技術(shù)基礎(chǔ)之天線的基本知識4.RFID天線的性能要求標(biāo)簽天線的必要條件足夠小以至于能夠貼到需要的物品上。有全向或半球覆蓋的方向性提供最大可能的信號給標(biāo)簽芯片無論物品處于什么方向，天線的極化都能與讀卡機(jī)的詢問信號相匹配具有魯棒性非常便宜選擇標(biāo)簽天線時考慮的因素天線的類型天線的阻抗應(yīng)用到物品上的射頻性能三、RFID技術(shù)基礎(chǔ)之天線的基本知識4.RFID天線的性能要求讀寫器天線設(shè)計讀寫器天線的基本條件天線線圈的電流最大，用于產(chǎn)生最大的磁通量；功率匹配，以最大限度地利用磁通量的可用能量；足夠的帶寬，保證載波信號的傳輸。（1）電磁波的輻射導(dǎo)線上有交變電流流動時，就可以發(fā)生電磁波的輻射，輻射的能力與導(dǎo)線的長度和形狀有關(guān)。如圖1.1a所示，若兩導(dǎo)線的距離很近，電場被束縛在兩導(dǎo)線之間，因而輻射很微弱；將兩導(dǎo)線張開，如圖1.1b所示，電場就散播在周圍空間，因而輻射增強(qiáng)。必須指出，當(dāng)導(dǎo)線的長度L遠(yuǎn)小于波長λ時，輻射很微弱；導(dǎo)線的長度L增大到可與波長相比擬時，導(dǎo)線上的電流將大大增加，因而就能形成較強(qiáng)的輻射。圖1.1a圖1.1b三、RFID技術(shù)基礎(chǔ)之天線的基本知識2.RFID天線性能的主要參數(shù)

振子：振子是天線上的元器件，全稱是天線振子，具有導(dǎo)向和放大電磁波的作用，使天線接收到的電磁信號更強(qiáng)。振子是用導(dǎo)電性較好的金屬制造的。振子有的是桿狀的形狀，也有的結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，一般是很多個振子平行排列在天線上。饋線：電視機(jī)中一種信號線。饋線是早期電視機(jī)與室外天線連接的信號線，其線扁平一般為雙線，兩線之間有較寬的距離目的是減小線間分布電容對電視微弱信號的衰減，線體為絕緣塑料外部沒有屏蔽層，抗干擾能力極差，室外使用其性能還會受陰雨天氣的影響?，F(xiàn)在由于有線電視的普及電視信號線完全由同軸電纜取代。它的主要任務(wù)是有效地傳輸信號能量，因此，它應(yīng)能將發(fā)射機(jī)發(fā)出的信號功率以最小的損耗傳送到發(fā)射天線的輸入端，或?qū)⑻炀€接收到的信號以最小的損耗傳送到接收機(jī)輸入端，同時它本身不應(yīng)拾取或產(chǎn)生雜散干擾信號，這樣，就要求傳輸線必須屏蔽。當(dāng)饋線的物理長度等于或大于所傳送信號的波長時，傳輸線又叫做長線。（2）對稱振子對稱振子是一種經(jīng)典的、迄今為止使用最廣泛的天線，單個半波對稱振子可簡單、獨立地使用或用作為拋物面天線的饋源，也可采用多個半波對稱振子組成天線陣。兩臂長度相等的振子叫做對稱振子。每臂長度為四分之一波長、全長為二分之一波長的振子，稱半波對稱振子,見圖1.2a。另外，還有一種異型半波對稱振子，可看成是將全波對稱振子折合成一個窄長的矩形框，并把全波對稱振子的兩個端點相疊，這個窄長的矩形框稱為折合振子，注意，折合振子的長度也是為二分之一波長，故稱為半波折合振子,見圖1.2b。1/4波長對稱振子1/4波長1/2波長圖1.2a圖1.2b三、RFID技術(shù)基礎(chǔ)之天線的基本知識2.RFID天線性能的主要參數(shù)

（3）天線的方向性

發(fā)射天線的基本功能之一是把從饋線取得的能量向周圍空間輻射出去，基本功能之二是把大部分能量朝所需的方向輻射。垂直放置的半波對稱振子具有平放的“面包圈”形的立體方向圖（圖1.3.1a）。立體方向圖雖然立體感強(qiáng)，但繪制困難，圖1.3.1b與圖1.3.1c給出了它的兩個主平面方向圖，平面方向圖描述天線在某指定平面上的方向性。從圖1.3.1b可以看出，在振子的軸線方向上輻射為零，最大輻射方向在水平面上；而從圖1.3.1c可以看出，在水平面上各個方向上的輻射一樣大。圖1.3.1c水平面方向圖圖1.3.1b垂直面方向圖圖1.3.1a立體方向圖三、RFID技術(shù)基礎(chǔ)之天線的基本知識2.RFID天線性能的主要參數(shù)（3）天線的方向性增強(qiáng)若干個對稱振子組成，能夠控制輻射，產(chǎn)生“扁平的面包圈”，把信號進(jìn)一步集中到在水平面方向上。下圖是4個半波對稱振子沿垂線上下排列成一個垂直四元陣時的立體方向圖和垂直面方向圖。垂直面方向圖立體方向圖三、RFID技術(shù)基礎(chǔ)之天線的基本知識2.RFID天線性能的主要參數(shù)也可以利用反射板可把輻射能控制到單側(cè)方向平面反射板放在陣列的一邊構(gòu)成扇形區(qū)覆蓋天線。下面的水平面方向圖說明了反射面的作用------反射面把功率反射到單側(cè)方向，提高了增益。全向陣（垂直陣列不帶平面反射板）

拋物反射面的使用，更能使天線的輻射，像光學(xué)中的探照燈那樣，把能量集中到一個小立體角內(nèi)，從而獲得很高的增益。不言而喻，拋物面天線的構(gòu)成包括兩個基本要素：拋物反射面和放置在拋物面焦點上的輻射源。扇形區(qū)覆蓋（垂直陣列帶平面反射板）平面反射板三、RFID技術(shù)基礎(chǔ)之天線的基本知識三、RFID技術(shù)基礎(chǔ)之天線的基本知識（4）天線的輸入阻抗Zin輸入阻抗：天線饋電端輸入電壓與輸入電流的比值。輸入阻抗具有電阻分量Rin和電抗分量Xin，即Zin=Rin+jXin。電抗分量的存在會減少天線從饋線對信號功率的提取，因此，必須使電抗分量盡量為零，也即盡可能使天線的輸入阻抗為純電阻。事實上，即使是設(shè)計、調(diào)試的很好的天線，其輸入阻抗總還含有一個小的電抗分量值。天線的匹配工作：消除天線輸入阻抗中的電抗分量，使電阻分量盡可能地接近饋線的特性阻抗。匹配的優(yōu)劣用四個參數(shù)衡量，即反射系數(shù)、行波系數(shù)、駐波比和回波損耗。這四個參數(shù)之間有固定的數(shù)值關(guān)系，使用哪根據(jù)個人習(xí)慣而定。在日常維護(hù)中，使用較多的是駐波比和回波損耗。標(biāo)稱：產(chǎn)品上標(biāo)明的(如規(guī)格、數(shù)值等)有關(guān)產(chǎn)品性能和質(zhì)量要素。經(jīng)常表現(xiàn)在纖維混凝土原材料和剛性纖維等的運(yùn)用上！用他來表示某一物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)性能或樣本的直徑、尺度等！例如：樣本平均根數(shù)，標(biāo)稱根數(shù)等！三、RFID技術(shù)基礎(chǔ)之天線的基本知識（5）駐波比在不匹配的情況下，饋線上同時存在反射波和入射波。波腹：在入射波和反射波相位相同的地方，電壓振幅相加為最大電壓振幅Vmax，形成波腹。波節(jié)：在入射波和反射波相位相反的地方，電壓振幅相減為最小電壓振幅Vmin，形成波節(jié)。行駐波：在其他各點的振幅值介于波腹和波節(jié)之間，這種合成波稱為行駐波。反射系數(shù)：反射波電壓和入射波電壓幅度之比。記為R：終端負(fù)載阻抗特性阻抗（5）駐波比駐波系數(shù)：波腹電壓與波節(jié)電壓幅度之比叫做駐波系數(shù)，也叫電壓駐波比，記為VSWR：三、RFID技術(shù)基礎(chǔ)之天線的基本知識結(jié)論：終端負(fù)載阻抗ZL和特性阻抗Z0越接近，反射系數(shù)R越小，駐波比VSWR越接近于1，匹配也就越好。電壓駐波比為1，表示完全匹配；電壓駐波比為無窮大表示全反射，完全失配。（6）回波損耗回波損耗是反射系數(shù)絕度值的倒數(shù)，用分貝值表示?；夭〒p耗的值在0到無窮大之間?；夭〒p耗越小表示匹配越差，越大表示匹配越好。0表示全反射，無窮大表示完全匹配。在移動通信中，一般要求回波損耗大于14dB。垂直極化（7）天線的極化

天線向周圍空間輻射電磁波。電磁波由電場和磁場構(gòu)成。人們規(guī)定：電場的方向就是天線極化方向。一般使用的天線為單極化的。下圖示出了兩種基本的單極化的情況：垂直極化---是最常用的；水平極化---也是要被用到的。水平極化EE三、RFID技術(shù)基礎(chǔ)之天線的基本知識2.RFID天線性能的主要參數(shù)垂直極化雙極化天線

下圖示出了另兩種單極化的情況：+45°

極化與-45°

極化，它們僅僅在特殊場合下使用。這樣，共有四種單極化了，見下圖。把垂直極化和水平極化兩種極化的天線組合在一起，或者，把+45°極化和-45°極化兩種極化的天線組合在一起，就構(gòu)成了一種新的天線---雙極化天線。水平極化+45°

極化-45°

極化EEEE三、RFID技術(shù)基礎(chǔ)之天線的基本知識2.RFID天線性能的主要參數(shù)

下圖示出了兩個單極化天線安裝在一起組成一付雙極化天線，注意，雙極化天線有兩個接頭。雙極化天線輻射（或接收）兩個極化在空間相互正交（垂直）的波。V/H（垂直/水平）型雙極化+45°/-45°

型雙極化三、RFID技術(shù)基礎(chǔ)之天線的基本知識極化損失

垂直極化波要用具有垂直極化特性的天線來接收，水平極化波要用具有水平極化特性的天線來接收。右旋圓極化波要用具有右旋圓極化特性的天線來接收，而左旋圓極化波要用具有左旋圓極化特性的天線來接收。當(dāng)來波的極化方向與接收天線的極化方向不一致時，接收到的信號都會變小，也就是說，發(fā)生極化損失。例如：當(dāng)用+45°極化天線接收垂直極化或水平極化波時，或者，當(dāng)用垂直極化天線接收+45°極化或-45°極化波時，等等情況下，都要產(chǎn)生極化損失。用圓極化天線接收任一線極化波，或者，用線極化天線接收任一圓極化波，等等情況下，也必然發(fā)生極化損失------只能接收到來波的一半能量。當(dāng)接收天線的極化方向與來波的極化方向完全正交時，例如用水平極化的接收天線接收垂直極化的來波，或用右旋圓極化的接收天線接收左旋圓極化的來波時，天線就完全接收不到來波的能量，這種情況下極化損失為最大，稱極化完全隔離。三、RFID技術(shù)基礎(chǔ)之天線的基本知識2.RFID天線性能的主要參數(shù)（8）天線增益

增益是指：在輸入功率相等的條件下，實際天線與理想的輻射單元在空間同一點處所產(chǎn)生的信號的功率密度之比。它定量地描述一個天線把輸入功率集中輻射的程度。增益顯然與天線方向圖有密切的關(guān)系，方向圖主瓣越窄，副瓣越小，增益越高。增益的物理含義------為在一定的距離上的某點處產(chǎn)生一定大小的信號，如果用理想的無方向性點源作為發(fā)射天線，需要100W的輸入功率，而用增益為G=13dB=20的某定向天線作為發(fā)射天線時，輸入功率只需100/20=5W.換言之，某天線的增益，就其最大輻射方向上的輻射效果來說，與無方向性的理想點源相比，把輸入功率放大的倍數(shù)。半波對稱振子的增益為G=2.15dBi;

4個半波對稱振子沿垂線上下排列，構(gòu)成一個垂直四元陣，其增益約為G=8.15dBi(dBi這個單位表示比較對象是各向均勻輻射的理想點源)。如果以半波對稱振子作比較對象，則增益的單位是dBd.

半波對稱振子的增益為G=0dBd（因為是自己跟自己比，比值為1，取對數(shù)得零值。）；垂直四元陣，其增益約為G=8.15–2.15=6dBd.

三、RFID技術(shù)基礎(chǔ)之天線的基本知識2.RFID天線性能的主要參數(shù)三、RFID技術(shù)基礎(chǔ)之天線的基本知識（9）天線的波瓣寬度主瓣：在方向圖中輻射強(qiáng)度最大的瓣稱為主瓣。其余的瓣稱為副瓣或旁瓣。波瓣寬度：在主瓣最大輻射方向兩側(cè)，輻射強(qiáng)度降低3dB的兩點間的夾角為波瓣寬度。波瓣寬度越窄，方向性越好，作用距離越遠(yuǎn)，抗干擾能力越強(qiáng)。波瓣寬度是定向天線常用的一個很重要的參數(shù)，它是天線的輻射圖中低于峰值3dB所成夾角的寬度。10dB波瓣寬度：方向圖中輻射強(qiáng)度降低10dB的兩點間的夾角。（10）前后比前后比：前后瓣最大值之比稱為前后比，記為F/B。表明了天線對后瓣抑制的好壞。掉話：掉話是指用戶通信過程中發(fā)生異