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RFID 標簽在封閉空間的漏掃問題，本質上是環(huán)境物理特性、標簽性能、設備部署及電磁波傳播規(guī)律共同作用的結果。解決之道絕非依賴單一手段，而是需要從干擾源控制（標簽選型與粘貼）、設備優(yōu)化（天線部署與參數設置）、軟件處理（算法與流程）三個維度進行系統(tǒng)性設計和持續(xù)調優(yōu)。深刻理解應用場景的具體挑戰(zhàn)，通過科學嚴謹的測試驗證和精細化實施，才能有效馴服電磁波，讓 RFID 在封閉空間內也能穩(wěn)定可靠地發(fā)揮其“無形之手”的強大威力，為數字化管理奠定堅實的數據基石。

1 RFID天線：無線數據交換的橋梁 RFID天線，作為無線數據交換系統(tǒng)中的發(fā)送與接收元件，利用電磁場作為媒介，實現了信息的遠程傳輸與識別。 2. RFID系統(tǒng)的兩大核心組件 一個完整的RFID系統(tǒng)由兩部分組成： RFID應答器天線：位于待識別物體上，負責接收讀寫器發(fā)出的信號。 讀寫器（詢問器）：根據設計和技術不同，可實現只讀或讀寫功能，是信息交換的發(fā)起者。 3.RFID天線的工作原理 讀寫器通過天線發(fā)射電磁波，RFID標簽天線接收到這些波后，將數據傳遞給標簽系統(tǒng)芯片，進而觸發(fā)預設動作，如返回電子代碼或執(zhí)行系統(tǒng)指令。RFID 天線經過調諧，僅在以指定 RFID 系統(tǒng)頻率為中心的窄帶載波頻率范圍內產生諧振。這一過程高效且準確，是現代物聯(lián)網、物流追蹤等領域不可或缺的技術支撐。

在電子學理論中，電流流過導體，導體周圍會形成磁場;交變電流通過導體，導體周圍會形成交變的電磁場，稱為電磁波。

為解決 5G 通信系統(tǒng)電磁波傳播面臨的電磁干擾問題，浙江大學課題團隊開展了電磁輻射抑制研究，提出了面向 5G 通信天線系統(tǒng)和 5G 通信芯片封裝的電磁兼容解決方案。

近年來興起的射頻識別技術(RFID)是以無線電磁波信號通過近場或遠場方式與標簽交換能量與信息，實現識別目的的技術，具有數據容量大、無需接觸讀寫、保密性高、壽命長、抗干擾能力強等優(yōu)點。在工業(yè)自動化、商業(yè)自動化、交通運輸控制管理以及物流管理等領域的應用越來越廣泛。

電磁波是能量的一種，凡是高于絕對零度的物體，都會釋出電磁波。電與磁可說是一體兩面，電流會產生磁場，變動的磁場則會產生電流。變化的電場和變化的磁場構成了一個不可分離的統(tǒng)一的場。

天線的基本功能是將饋線傳輸的電磁波變?yōu)樽杂煽臻g傳播的電磁波，天線的方向圖是表征天線輻射時電磁波能量(或場強)在空間各點分布的情況，它是描述天線的主要參數之一。

發(fā)射時，把邏輯電路處理過的發(fā)射基帶信息調制成的發(fā)射中頻，用TX-VCO把發(fā)射中頻信號頻率上變?yōu)?90M-915M(GSM)的頻率信號。經功放放大后由天線轉為電磁波輻射出去。

本文采用I型諧振單元來構造所設計的標簽。相比于其他結構的諧振單元，其主要有兩方面的優(yōu)勢。首先，無論激勵信號是同極化，還是交叉極化的電磁波，I型諧振單元的后向散射信號中都不含有二次諧波，然而U型諧振單元在交叉極化的信號源激勵下，會產生二次諧波[8]。其次，I型諧振單元在受到正交極化的平面波激勵時，只會對一個極化方向的電磁波有所回應，而不會對另一個極化方向的電磁波有所回應，相應的原理圖分別如圖1和圖2所示，其中V(vertical)和H(horizontal)分別代表諧振單元的放置方向和平面波極化方向是豎直和水平的，RCS是雷達散射界面(Radar Cross Section)。

射頻電路指處理信號的電磁波長與電路或器件尺寸處于同一數量級的電路。此時由于器件尺寸和導線尺寸的關系，電路需要用分布參數的相關理論來處理，這類電路都可以認為是射頻電路，對其頻率沒有嚴格要求，如長距離傳輸的交流輸電線(50或60Hz)有時也要用RF的相關理論來處理。

RF(射頻)專指具有一定波長可用于無線電通信的電磁波。電磁波可由其頻率表述為：KHz(千赫)，MHz(兆赫)及GHz(千兆赫)。其頻率范圍為VLF(極低頻)也即10-30KHz至EHF(極高頻)也即30-300GHz。

天線增益反應了天線定向傳送電磁波能力的強弱。天線增益與天線半功率波束寬度(既天線輻射區(qū)域角度大小)為兩個互相制約的天線屬性，天線增益越大，輻射角度越小，反之亦然。該天線實測增益在860-960MHz時，增益大于7dBi;895-940MHz，增益趨近7.5dBi;940-960MHz處，接近7.8dBi。

在無線通信系統(tǒng)中，需要將來自發(fā)射機的導波能量轉變?yōu)闊o線電波，或者將無線電波轉換為導波能量，用來輻射和接收無線電波的裝置稱為天線。發(fā)射機所產生的已調制的高頻電流能量(或導波能量)經饋線傳輸到發(fā)射天線，通過天線將轉換為某種極化的電磁波能量，并向所需方向出去。到達接收點后，接收天線將來自空間特定方向的某種極化的電磁波能量又轉換為已調制的高頻電流能量，經饋線輸送到接收機輸入端。

按照業(yè)界的定義，天線是一種變換器，它把傳輸線上傳播的導行波變換成在無界媒介(通常是自由空間)中傳播的電磁波，或者進行相反的變換，也就是發(fā)射或接收電磁波。通俗點說，無論是基站還是移動終端，天線都是充當發(fā)射信號和接收信號的中間件。

RFID電子標簽常伴隨在金屬環(huán)境下使用，當RFID電子標簽靠近金屬時，由于金屬對電磁波具有強烈的反射性，所以會伴隨著信號減弱，讀卡距離也會變得更近，嚴重干擾則會出現讀卡失敗的現象。目前通用的解決措施是在電子標簽背面粘帖上一層具有磁性的吸波材料。

太赫茲(THz)波是一種頻率高于微波而低于紅外光的電磁波，1 THz=1012 Hz。上世紀八十年代以來，微型半導體技術、超快光電子技術發(fā)展迅速，高性能太赫茲波源和檢測設備研制成功，太赫茲波技術取得了長足的進步。物質的太赫茲譜信息豐富且分辨率高[1-3]，太赫茲電磁波在環(huán)境保護監(jiān)控、成像與檢測、疾病診斷、天文研究、高速寬帶移動通信、軍用偵察設備等領域都具有巨大的應用價值[4-7]。

RFID 利用了電磁波空間耦合、傳播進行通信，以達到自動識別被標識對象，獲取對象信息的目的。同其他一些識別技術相比，射頻識別技術具有高效快捷、非接觸、無污染、識別率高等突出優(yōu)點。識別過程無需人工干預，可在惡劣環(huán)境下工作，能夠應用到很多行業(yè)。

近年來射頻識別(Radio Frequency of Identificatio，RFID)技術的應用逐漸廣泛，同時也倍受重視。特別是UHF頻段的RFID系統(tǒng)，由于其傳輸距離遠、傳輸速率高，受到了更多地關注。典型的RFID系統(tǒng)由RFID閱讀器和標簽兩部分組成，RFID無源標簽依靠RFID閱讀器發(fā)射的電磁信號供電，并通過反射調制電磁信號與閱讀器通信。因此，RFID標簽天線設計的優(yōu)劣對其系統(tǒng)工作性能有關鍵的影響。

射頻(Radio Frequency) 專指具有一定波長可用于無線電通信的電磁波。射頻識別技術 (Radio Frequency Identification)是20 世紀90 年代開始興起的一種非接觸的自動識別技術， 它是利用射頻信號和空間耦合(電感或電磁耦合)或雷達反射的傳輸特性，實現對被識別物 體的自動識別。但是，就目前來看， RFID 的發(fā)展仍然存在較多瓶頸，數據讀取率不高就是其中主要瓶頸之一。

RFID標簽按供電方式分為有源和無源2種[1],無源標簽通過捕獲閱讀器發(fā)射的電磁波獲取能量，具有成本低、尺寸小的優(yōu)勢;有源標簽通常采用電池供電，具有通信距離遠、讀取速度快、可靠性好等優(yōu)點[2],但為了滿足煤礦井下定位，需要考慮低功耗設計以增強電池的續(xù)航能力。

閱讀器在一定區(qū)域內發(fā)射電磁波。電子標簽內有一個諧振電路，當標簽進入磁場時，就能產生感應電流獲取能量、時鐘和指令，并將有用數據以反向散射調制的方式發(fā)射出去。閱讀器接收到此標簽的數據并進行解碼后，送入中央信息系統(tǒng)進行數據處理。這樣，閱讀器通過天線可實現無接觸式的讀取并識別電子標簽中所保存的數據，達到自動識別物體的目的。

針對射頻識別（RFID）標簽抗金屬性的實際需求，結合短路環(huán)偶極子天線輻射能力較強、制造簡單、成本低、防靜電且適宜阻抗匹配等優(yōu)點，設計了一類短路環(huán)偶極子抗金屬標簽。設計中將標簽天線制作在具有良好輻射特性、成本低廉、材質為FR-4的基板上，減小金屬環(huán)境吸收電磁波對天線輻射的干擾，使短路環(huán)偶極子標簽具有抗金屬性；同時在短路環(huán)偶極子天線中引入阻抗臂，通過阻抗臂對短路環(huán)偶極子天線進行阻抗匹配及優(yōu)化。經過仿真實驗及測試其結果表明，所設計標簽具有良好的抗金屬性和阻抗匹配特性。

RFID 是射頻識別技術(Radio Frequency Identification)的英文縮寫，射頻識別技術是一種非接觸式的自動識別技術，它使用射頻電磁波通過空間耦合(交變磁場或電磁場)在閱讀器和要進行識別、分類和跟蹤的移動物品(物品上附著有RFID 標簽)之間實現無接觸信息傳遞并通過所傳遞的信息達到識別目的的技術。RFID 是一種自動識別和數據捕獲技術，可以提供無人看管的自動監(jiān)視與報告作業(yè)。

RFID(電子標簽、射頻識別)技術的工作原理是"低頻段基于變壓器耦合模型(初級與次級之間的能量傳遞及信號傳遞)，在高頻段基于雷達探測目標的空間耦合模型(雷達發(fā)射電磁波信號碰到目標后攜帶目標信息返回雷達接收機)。1948年哈里斯托克曼發(fā)表的"利用反射功率的通信"奠定了射頻識別技術的理論基礎"。今天我們就來談談RFID技術如何在汽車防盜系統(tǒng)中大展拳腳。

無線射頻識別(Radio Frequency Identification，RFID)是利用感應、電磁場或電磁波為傳輸手段，完成非接觸式雙向通信、獲取相關數據的一種自動識別技術。該技術完成識別工作時無須人工干預，易于實現自動化且不易損壞，可識別高速運動物體并可同時識別多個射頻卡，操作快捷方便，已經得到了廣泛的應用。

電力設備熱點溫度與電流在線監(jiān)測預警系統(tǒng)工作在大型變壓器旁，極易受電磁輻射干擾，針對該預警系統(tǒng)的子系統(tǒng)；無線傳輸部分進行了抗電磁干擾設計，采用Ansoft Designer軟件仿真分析了PCB（Printed Circuit Board）中電磁波對PCB電磁兼容性產生的影響，根據其得出的PCB的電流圖及近場分布圖，分析PCB的電磁兼容性，針對結果中的電磁輻射過高區(qū)域進行了重新設計，經Ansoft Designer驗證，重新設計后的PCB各項指數有所下降，電磁兼容性得到提高。

隨著無線通信技術的迅速發(fā)展，微波通信技術通信的應用的范圍非常廣泛。微波天線是微波通信系統(tǒng)中最重要的部分，凡是能利用電磁波來傳遞的信息幾乎都依靠微波天線傳遞與互換，同時微波天線也可輻射電磁波等能量。

RFID系統(tǒng)透過標簽內晶片承載商品識別碼，當標簽被讀寫器讀取時，讀寫器所發(fā)射的電磁波啟動晶片，透過無線傳輸通過中介軟體傳遞給系統(tǒng)，透過對識別碼等資料的確認完成對商品的鑒別；另外，當防偽RFID標簽在被損壞或移開物件時，資料將無法被讀取或通訊中斷，借以保護標簽內資料不被竊取，從而達到防偽目的。

射頻卡的電氣部分由天線、1個高速(106KB波特率)的RF接口、1個控制單元和1個8K位EEPROM組成。其工作原理如下:讀寫器向射頻卡發(fā)一組固定頻率的電磁波,卡片內有1個LC串聯(lián)諧振電路,其頻率與讀寫器發(fā)射的頻率相同,在電磁波的激勵下,LC諧振電路產生共振,從而使電容內有了電荷,在這個電容的另一端,接有1個單向導通的電子泵,將電容內的電荷送到另一個電容內儲存,當所積累的電荷達到2V時,此電容可作為電源為其他電路提供工作電壓,將卡內數據發(fā)射出去或接收讀寫器的數據。

當選手們把一只輕薄小巧的芯片系在鞋帶上，通過設在起跑線的地墊時，根據“電動生磁，磁動生電”的原理，芯片里的微型線圈便會切割地墊周圍的磁力線而產生電流，使芯片開始工作并發(fā)射電磁波。每個運動員佩戴的芯片如同一個特殊的“電子標簽”和“條形碼”，儲存著個人信息。

采用傳統(tǒng)的條形碼進行物品標識將會帶來一系列的不便：無法進行較遠距離的識別，需要人工干預、許多物品無法標識等等。相反，由于射頻識別(RFID)系統(tǒng)采用具有穿透性的電磁波進行識別，所以可以進行較遠距離的識別，無須人工干預，可以標識多種多樣的物品。

研究一種用便攜終端將監(jiān)測信息輸入到設備管理數據庫的方法，同時采用語音識別和無線射頻RFID標簽自動識別設備的方法，并研究使用手機和個人數字助理PDA的原型數據輸入系統(tǒng)、在電磁波中斷區(qū)域輸入監(jiān)測數據的方法。同時正在開發(fā)電子郵件問題應答系統(tǒng)，該系統(tǒng)用于檢索設備手冊信息和診斷簡單故障。介紹應用便攜終端的研究結果。