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電磁波
  • 為什么疊放工具容易漏讀？——兩個技術難題 1. 金屬干擾問題 扳手、鉗子等工具都是金屬材質。當RFID標簽貼在金屬表面時，金屬會反射和吸收電磁波，形成“信號屏蔽區”。如果多個金屬工具緊密疊放，信號干擾會成倍增加，導致部分標簽無法被激活。 2. 標簽碰撞問題 當多個標簽同時響應讀寫器時，信號會相互“打架”，讀寫器無法分辨誰是誰，這就是標簽碰撞。疊放工具越多，碰撞概率越高，漏讀風險越大。 實測數據顯示：在密集堆放環境下，識別距離和準確率會下降約30%-50%，尤其對堆疊內部的標簽讀取最為困難。
  • UHF RFID（超高頻射頻識別）電子標簽是利用 850-960MHz 頻段電磁波實現數據傳輸的無線識別設備，主要由芯片、天線和封裝結構三部分組成。芯片負責存儲唯一標識符（UID）與用戶數據，通過射頻前端接收讀寫器信號并轉換能量；天線采用偶極子或折疊偶極子設計，承擔能量捕獲與信號收發功能；封裝層則根據場景采用不干膠、注塑等形式保護內部組件。其核心優勢在于非接觸式遠距離識別與多標簽批量讀取能力。
  • 一、基礎認知類 1. UHF RFID 天線的核心作用是什么？和高頻天線有本質區別嗎？ UHF RFID 天線是讀寫器與電子標簽間的 “信號橋梁”，負責傳遞射頻能量與數據，是保障識別穩定性的核心組件。它與高頻（13.56MHz）天線存在本質差異：UHF 天線基于電磁波發射返回原理工作，識別距離遠（最遠達 60 米）、速度快，適合批量識別；高頻天線依賴電磁感應耦合，識別距離僅 1 米內，信號邊界清晰，更適配精準定位場景。二者適配場景截然不同，比如倉儲物流選 UHF，圖書館書立識別則選高頻。
  • 天線作為電磁波與導行波的能量轉換器，其工作原理深刻體現了經典電磁理論與量子物理的交融。從麥克斯韋方程組的宏觀描述到量子電動力學的微觀解釋，天線技術的發展始終推動著無線通信系統的性能邊界。未來隨著量子通信和6G技術的演進，天線設計將進入納米尺度與量子調控的新紀元。
  • RFID 標簽在封閉空間的漏掃問題，本質上是環境物理特性、標簽性能、設備部署及電磁波傳播規律共同作用的結果。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）三個維度進行系統性設計和持續調優。深刻理解應用場景的具體挑戰，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定可靠地發揮其“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中的發送與接收元件，利用電磁場作為媒介，實現了信息的遠程傳輸與識別。 2. RFID系統的兩大核心組件 一個完整的RFID系統由兩部分組成： 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，是信息交換的發起者。 3.RFID天線的工作原理 讀寫器通過天線發射電磁波，RFID標簽天線接收到這些波后，將數據傳遞給標簽系統芯片，進而觸發預設動作，如返回電子代碼或執行系統指令。RFID 天線經過調諧，僅在以指定 RFID 系統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、抗干擾能力強等優點。在工業自動化、商業自動化、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一的場。
  • 天線的基本功能是將饋線傳輸的電磁波變為自由空間傳播的電磁波，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。
  • 發射時，把邏輯電路處理過的發射基帶信息調制成的發射中頻，用TX-VCO把發射中頻信號頻率上變為890M-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。
  • 在無線通信系統中，需要將來自發射機的導波能量轉變為無線電波，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，天線都是充當發射信號和接收信號的中間件。
  • RFID電子標簽常伴隨在金屬環境下使用，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]，太赫茲電磁波在環境保護監控、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、識別率高等突出優點。識別過程無需人工干預，可在惡劣環境下工作，能夠應用到很多行業。
  • 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，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標簽天線設計的優劣對其系統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射的電磁波獲取能量，具有成本低、尺寸小的優勢;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航能力。
  • 閱讀器在一定區域內發射電磁波。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點，設計了一類短路環偶極子抗金屬標簽。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，減小金屬環境吸收電磁波對天線輻射的干擾，使短路環偶極子標簽具有抗金屬性；同時在短路環偶極子天線中引入阻抗臂，通過阻抗臂對短路環偶極子天線進行阻抗匹配及優化。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視與報告作業。
  • 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測預警系統工作在大型變壓器旁，極易受電磁輻射干擾，針對該預警系統的子系統；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，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。