远距离RFID读写天线的研究

天线设计完成后，使用矢量网络分析仪测量天线品质因数及带宽。若带宽不符合要求，可加并联电阻调整。
设天线的谐振电阻为Rpor，理想品质因数为Qreqtuired，则：

假设利用频谱分析仪实测的天线品质因数为Qreqtuired，则相应天线的阻抗为：

最终天线需要并联电阻R：

该设计按以上步骤设计天线品质因数，其Qrequired=30。
2．2．4 天线尺寸
一般情况下．读写器识别距离与读写器的天线装置及磁场强度有关，天线越大，输出功率越大，读写距离就越远。但随着天线尺寸增大，也出现了其他问题：信噪比下降；为符合国内外的电磁兼容标准要求，可能需要实施电磁屏蔽措施；读写器天线的磁场回旋盲区将会扩张，在磁场盲区电子标签无法作出响应：电子标签的天线与读写器的天线之间匹配问题更难解决。如果电感太大，甚至可能无法解决。天线的最大几何尺寸同工作波长之间有一个界限，一般定义为：

式中，L是天线的最大尺寸，λ是工作波长。
对于13．6 MHz的射频识别系统来说，天线的最大尺寸应选用50 cm左右。采用尺寸大小为50 cm×50 cm的单一天线读写器，当辐射功率达0．8 W时，可实现50 cm的有效读写距离。若采用双天线，则可实现超过1 m的有效读写距离。
2．2．5 匹配网络
本文研究的RFID读写器频率为13．56 MHz，为有效抑制功率反射、寄生辐射等高频效应，通常是将读写器天线通过同轴电缆连接到读写器的高频模块，同轴电缆阻抗为50 Ω。因此，天线的阻抗匹配就是通过一定的无源匹配电路来改变读写器天线的输入阻抗，使其与同轴电缆的阻抗保持一致，这样就可使能量通过同轴电缆几乎无损失的从读写器传送出去。图4为采用50 Ω技术的电感耦合式射频识别系统电路。

3 结论
RFID读写器要实现远距离读写功能关键在于天线的设计，通过研究RFID天线工作原理及其性能参数，提出一种有效的天线设计优化方案，从而使读写器具有更远的读写距离和更高的能量利用率。经实验证明：RFID读写器配上优化后的远距离射频天线可使读写距离达到30 cm。