电子标签天线的设计与测试

　　如前所述，作于低频与高频的射频识别系统采用感应耦合模式进行通信，所以T作于这两个频段的读写器与电子标签都采用线圈形式的天线。T作在这两个频段的射频识别系统都受制于近场作用的范围，从而导致其识别距离较短。根据目前的情况来看，采用近场通信的射频识别系统最大的识别距离小于1米。

　　由于低频和高频频段的射频识别系统采用的是电磁场耦合模式，所以系统中的天线都采用线圈形式。采用这种形式的主要原因如下：

　　1.电磁场的耦合在线圈之间比较紧密：

　　2.天线采用线圈的形式进一步减小了天线的体积进而减小了标签的体积：

　　3.标签芯片的特性要求标签天线具有一定的电抗。

　　在超高频和微波波段时，电子标签和读写器之间的通信采用反向散射工作方式。这时候，连接电子标签和读写器之间的桥梁不再是近磁场而是电磁波。此时，被动型电子标签处于读写器的电磁波远场中。根据频带的波长和天线的口径可以计算出该频带内射频识别系统的远场和读写器之间的距离。一般来说，被动性标签在超高频范围内的丁作距离可达10米左有，根据现有资料来看。工作于微波波段（主要指2.45GHz）的被动标签工作距离仅为1米左右。所以目前采用反向散射下作模式的射频识别系统主要使用位于860～960MHz的超高频频段。

　　在由被动型标签天线组成的射频识别系统中，标签需要从渎写器产生的电磁场或者电磁波中获取能量激活标签芯片。所以在电子标签中有一部分电路专门用于检测标签天线上的感生电动势或者感应电压，并通过二极管电路进行整流并经过其他电路进行电压放大等等。这些电路被集成存标签芯片内部。当芯片进行封装时通常还会引入一部分分布式电容。但是，天线设计本身并不需要知道芯片中的具体电路而只需要掌握芯片和经过封装之后的芯片阻抗，并利用最大能量传递的法则设计天线的输入阻抗。

　　由于电子标签芯片的输出阻抗具有电抗分量，为了达到能量的最大传递，需要将天线的输入阻抗设计为标签芯片阻抗的共轭。一般而言，电子标签芯片的输入阻抗为Z=R_X形式。为了获得共轭形式的阻抗，电子标签天线的阻抗应为Z=R+iX形式。

　　如前文所述，工作在低频与高频的射频识别系统中的被动标签天线采用了线圈形式，这种线圈形式即可引入感抗用于抵消等效电路中的容抗从而实现标签芯片和天线之间的最大能量传递。而对于T作于超高频和微波频段的标签天线而言，为了引入感抗以抵消芯片的容抗，需要在天线设计中加入环形结构进行感性馈电，或者加入T型配『31等结构。另外，为了在规定的等效全向辐射功率（EIRP）下获得更远的阅读距离除了要求电子标签天线也具有高增益。还要求电子标签天线和标签芯片之间能够有足够的匹配。