文档介绍：研究与开发
研究与开发
标签天线的研究现状及热点问题探讨
金颖妮郑正奇王秀贞张彦波
华东师范大学信息学院电子系上海枣庄学院枣庄
摘要本文从介绍系统的基本原理开始分析了标签天线对于整个系统的重要性
总结了标签天线的设计要求以及近期国内外对各类别标签天线的研究状况根据其设计
原理提出改进思想最后探讨并分析了近期标签天线的设计热点。
关键词标签偶极子天线缝隙天线弯折
的电源同时将带信息的感应电流通过射频前端电路变为
引言
数字信号送入逻辑控制电路进行处理需要回复的信息则
射频识别是一种从标签存储器发出经逻辑控制电路送回射频前端电路
使用射频技术的非接触自动识别技术具有传输速率快、最后通过天线发回读写器。
防冲撞、大批量读取、运动过程读取等优势因此技
系统中的天线
术在物流与供应链管理、生产管理与控制、防伪与安全控
制、交通管理与控制等各领域具有重大的应用潜力。目前从技术原理上看标签性能的关键在于
射频识别技术的工作频段包括低频、高频、超高频及微波标签天线的特点和性能。在标签与读写器数据通信
段其中以高频和超高频的应用最为广泛。过程中起关键作用是天线一方面标签的芯片启动电路
开始工作需要通过天线在读写器产生的电磁场中获得足
技术原理
够的能量另一方面天线决定了标签与读写器之间的通
系统主要由读写器、应答器标信信道和通信方式。因此天线尤其是标签内部天线的研
签和后台计算机组成其中读写器实现对标签的数据究就成为了重点。
读写和存储由控制单元、高频通信模块和天线组成标系统天线的类别
签主要由一块集成电路芯片及外接天线组成其中电路按标签芯片的供电方式来分标签天线可
芯片通常包含射频前端、逻辑控制、存储器等电路。标签以分为有源天线和无源天线两类。有源天线的性能要求较
按照供电原理可分为有源标签、半有源无源天线要低一些但是其性能受电池寿命的影响很大无
标签和无源标签无源标签因为成源天线能够克服有源天线受电池限制的不足但是对天线
本低、体积小而备受青睐。的性能要求很高。目前天线的研究重点是无源天线。
系统的基本工作原理是标签进入读写器发射从系统工作频段来分在、段如、
射频场后将天线获得的感应电流经升压电路后作为芯片工作的系统电磁能量的传送是在感应场
电信科学年第期
区域似稳场中完成也称为感应耦合系统在段如压器的初级线圈和次级线圈。由标签天线形成的谐振回
、工作的系统电磁能量的传送是在远路如图所示包括标签天线的线圈电感、寄生电容

场区域辐射场中完成也称为微波辐射系统。由于两种系和并联电容其谐振频率为式中

统的能量产生和传送方式不同对应的标签天线及前π! ·

端部分存在各自特殊性因此标签天线分为近场感应线圈为和的并联等效电容。
天线和远场辐射天线。感应耦合系统使用的是近场感应线
圈天线由多匝电感线圈组成电感线圈和与其相并联的电
容构成并联谐振回路以耦合最大的射频能量微波辐射系
统使用的远场辐射天线的种类主要是偶极子天线和缝隙天
图标签等效电路
线远场辐射天线通常是谐振式的一般取半波长。
天线的形状和尺寸决定它能捕捉的频率范围等性能标签和读写器双向通信使用的载波频率就是。当要
频率