什么是RFID標簽最高功率傳輸的阻抗共軛匹配?
對于采用被動式標簽的RFID系統而言,根據工作頻段的不同具有兩種工作模式。一種是感應耦合工作模式,這種模式也被稱為近場工作模式,主要適用于低頻與高頻 RFID系統;另一種是反向散射工作模式,這種模式也被稱為遠場工作模式, 主要適用于超高頻和微波RFID系統。
在由被動式標簽天線組成的 RFID 系統中,標簽需要從讀寫器產生的電磁場或電磁波中獲取能量激活標簽術片。所以,在電子標簽中有部分電路專門用干檢測標簽天線上產生的感生電動勢或感應電壓,并通過二極管電路進行整流,經過其他電路進行電壓放大等。這些電路被集成在標簽芯片內部。當芯片進行封裝時,通常會引入一部分分布式電容。但是,天線設計本身并不需要知道芯片中的具體電路,而只需要掌握芯片和經過封裝之后的芯片阻抗,并利用最大能量傳遞的法則設計天線的輸入阻抗。
電子標簽芯片的輸出阻抗具有電抗分量,為了實現能量的最大傳遞,需要將天線的輸入阻抗設計為標簽芯片阻抗的共軛。一般而言,電子標簽芯片的輸入阻抗Z=R-iX。為了獲得共軛形式的阻抗,電子標簽天線的阻抗形式應為Z=R+ jX。工作在低頻和高頻的 RFID系統中的被動標簽天線采用了線圈形式,這種線圈形式即可引入感抗,從而抵消等效電路中的容抗,實現標簽芯片和天線之間的最大能量傳遞。而對于工作在超高頻和微波頻段的標簽天線而言。為了引入感抗以抵消芯片的容抗,需要在天線設計中加入環形結構進行感性饋電,或者加入 T 型匹配等結構。另外,為了在規定的等效全向輻射功率下獲得更遠的閱讀距離,除了要求電子標簽天線具有高增益,還要求電子標簽天線和標簽芯片之間能夠有足夠好的匹配。