目前，射頻識(shí)別以高頻和超高頻的應(yīng)用最為廣泛。然而，超高頻波段的射頻對(duì)環(huán)境比較敏感 ，尤其是金屬，導(dǎo)致

目前這種工作頻率的被動(dòng)標(biāo)簽無(wú)法在具有金屬表面的物體上工作，而射頻識(shí)別應(yīng)用最為廣泛的物流行業(yè)多為金屬環(huán)

境，所以金屬敏感性這一缺點(diǎn)大大限制了其在物流行業(yè)的應(yīng)用。本文從讀寫(xiě)器和標(biāo)簽兩個(gè)方面用理論分析了金屬對(duì)

RFID系統(tǒng)的影響，分享給大家參考。

   一， 金屬對(duì)讀寫(xiě)器的影響。

   當(dāng)RFID系統(tǒng)應(yīng)用在金屬環(huán)境中時(shí)，金屬對(duì)讀寫(xiě)器的影響主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面：反射性和屏蔽性 。電磁波在入射到

金屬上時(shí)，會(huì)有很大部分被反射，反射波和入射波的相位相反。當(dāng)由于金屬對(duì)電磁波的反射作用所產(chǎn)生的電場(chǎng)在某

一位置剛好和原來(lái)的電場(chǎng)位相相同時(shí)，那么在這個(gè)位置電場(chǎng)對(duì)標(biāo)簽的感應(yīng)強(qiáng)度會(huì)增強(qiáng)，可以提高標(biāo)簽讀取率；當(dāng)反射

電場(chǎng)的相位和原來(lái)的電場(chǎng)相位相反時(shí)，會(huì)抵消，從而降低標(biāo)簽的讀取率。

   為了對(duì)這種影響進(jìn)行測(cè)試，在讀寫(xiě)器天線的正前方放一個(gè)金屬板，金屬板和讀寫(xiě)器距離固定為2.5 m，讀寫(xiě)器工作

于UHF頻段，符合ISO18000--6標(biāo)準(zhǔn)。改變標(biāo)簽和讀寫(xiě)器間的距離測(cè)試標(biāo)簽讀取率結(jié)果?？梢钥闯鲈诰嚯x較遠(yuǎn)的情況

下出現(xiàn)了明顯的讀取空洞。讀寫(xiě)器發(fā)出的電磁波經(jīng)過(guò)2.5 m的衰減后反射，反射波與人射波疊加。但因?yàn)樗p，所以

反射到讀寫(xiě)器的電磁波不足以和讀寫(xiě)器剛發(fā)出的電磁波相抵消，因此讀寫(xiě)空洞只出現(xiàn)在了距離讀寫(xiě)器較遠(yuǎn)的地方。如

果標(biāo)簽正好放置在讀取空洞的地方，則無(wú)法讀取。金屬對(duì)電磁場(chǎng)還有屏蔽作用。由于電場(chǎng)會(huì)造成金屬內(nèi)部自由電荷的

移動(dòng)，從而損失能量。

   二、 金屬對(duì)標(biāo)簽的影響。

   調(diào)整設(shè)置，改變標(biāo)簽和金屬板之間的距離，測(cè)試標(biāo)簽的讀寫(xiě)距離和讀取率。標(biāo)簽距離金屬很近時(shí)完全無(wú)法讀取，隨

著距離的增加，讀取率和讀寫(xiě)距離都增加。下面我們來(lái)討論造成這種現(xiàn)象的原因。

   當(dāng)金屬靠近讀寫(xiě)器天線時(shí)，由于電磁感應(yīng)作用，會(huì)吸收射頻能量轉(zhuǎn)換成自身的電場(chǎng)能，因此減弱了原有射頻場(chǎng)強(qiáng)的

總能量，同時(shí)也會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)磁場(chǎng)，磁力線垂直于金屬表面，使得射頻場(chǎng)強(qiáng)的分布在金屬表面發(fā)生變形，磁力曲線趨于

平緩。因此，當(dāng)標(biāo)簽貼附在金屬表面或非常接近金屬表面時(shí)，該空間內(nèi)實(shí)際并無(wú)射頻場(chǎng)強(qiáng)分布，標(biāo)簽天線無(wú)法切割磁

力線而獲得電磁場(chǎng)能量，標(biāo)簽無(wú)法正常工作。除了對(duì)場(chǎng)的影響，金屬還會(huì)使天線失諧。研究一種常用的彎折偶極子天

線 ，尺寸30 mm×51mm，可以放入標(biāo)準(zhǔn)的識(shí)別卡封裝中。使用有限元法仿真，在915 MHz，輸入阻抗29.1+208.9j，

符合一般標(biāo)簽芯片阻抗特征，增益為1.36 dBi。在天線旁邊平行放置一個(gè)200 mm×200 mm的金屬板。與金屬板相距

1 mm和150 mm的方向圖仿真結(jié)果如圖7，相距1 mm時(shí)，增益為5．38 dBi，增益很高，但幾乎沒(méi)有輻射場(chǎng)，距離150

 mm時(shí)，增益2．45 dBi，輻射場(chǎng)較強(qiáng)?？梢钥闯?，標(biāo)簽天線和金屬距離很近時(shí)，天線的方向性會(huì)增強(qiáng)。

   改變和金屬的距離引起的輸入阻抗變化。距離金屬越近，天線的輸入阻抗實(shí)部越小，在小于1 mm的情況下幾乎為0；

而虛部在距離大于40 mm時(shí)，隨距離增加而減小，在小于40mm的時(shí)，虛部隨距離減小而減小，而且變化速度很快，

當(dāng)距離小于10 mm時(shí)，天線阻抗從感性變成了容性。可以看出，在近距離條件下，彎折偶極子天線完全無(wú)法工作，在

大于50 mm后會(huì)有所好轉(zhuǎn)。所以天線附近的金屬會(huì)改變彎折偶極子天線的輸入阻抗，讓標(biāo)簽失諧，同時(shí)也會(huì)增大天線

增益，假如天線的增益增加效應(yīng)大于天線失諧的影響，那么天線的讀寫(xiě)距離就會(huì)增加，相反會(huì)減小。                                                                                                                                                                      金屬對(duì)讀寫(xiě)器的場(chǎng)會(huì)有反射和屏蔽的作用，反射會(huì)引起讀寫(xiě)空洞，屏蔽會(huì)使讀取率降低，但并不是完全無(wú)法讀取。rfid電子標(biāo)簽放置在金屬附近會(huì)很難接收到讀寫(xiě)器的能量同時(shí)標(biāo)簽天線的阻抗和增益都會(huì)改變，引起失諧。本文的研究結(jié)果可以為在金屬環(huán)境中使用RFID系統(tǒng)提供參考。更多資訊，關(guān)注rfid電子標(biāo)簽生產(chǎn)廠家靈天智能。www.carcj.cn

   金屬對(duì)讀寫(xiě)器的場(chǎng)會(huì)有反射和屏蔽的作用，反射會(huì)引起讀寫(xiě)空洞，屏蔽會(huì)使讀取率降低，但并不是完全無(wú)法讀取。

rfid電子標(biāo)簽放置在金屬附近會(huì)很難接收到讀寫(xiě)器的能量同時(shí)標(biāo)簽天線的阻抗和增益都會(huì)改變，引起失諧。本文的研究

結(jié)果可以為在金屬環(huán)境中使用RFID系統(tǒng)提供參考。更多資訊，關(guān)注rfid電子標(biāo)簽生產(chǎn)廠家靈天智能。www.carcj.cn