物联网射频识别(RFID)技术与应用 - 第2章课件

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2013年物联网系列教材荣获陕西省高等教育教学成果二等奖

点击此处结束放映物联网射频识别（RFID）技术与应用第2章RFID工作频率及无线传输点击此处结束放映物联网射频识别（RFID）技术与应用

RFID工作频率2.1点击此处结束放映物联网射频识别（RFID）技术与应用2.1.1频谱的划分

无线电频率可供使用的范围是有限的，频谱被看作大自然中的一项资源，不能无秩序地随意占用，而需要仔细地计划加以利用。

频谱的分配是指将频率根据不同的业务加以分配，以避免频率使用方面的混乱。

下面给出IEEE划分的频谱。点击此处结束放映物联网射频识别（RFID）技术与应用点击此处结束放映物联网射频识别（RFID）技术与应用点击此处结束放映物联网射频识别（RFID）技术与应用

1.频率6.78MHz 2.频率13.56MHz 3.频率27.125MHz 4.频率40.680MHz 5.频率433.920MHz 6.频率869.0MHz 7.频率915.0MHz 8.频率2.45GHz 点击此处结束放映物联网射频识别（RFID）技术与应用2.1.3RFID使用的频段

射频识别（RFID）产生并辐射电磁波，但是RFID系统要顾及其他无线电服务，不能对其他无线电服务造成干扰，因此RFID系统通常使用为工业、科学和医疗特别保留的ISM频段。点击此处结束放映物联网射频识别（RFID）技术与应用2.2RFID工作波长

不同频率的电磁波所对应的波长不同，其传播方式和工作特点也各不相同，本节将介绍低频、高频和微波时RFID的工作波长。点击此处结束放映物联网射频识别（RFID）技术与应用2.2.1电磁波的速度1.空气中

在空气中，电磁波的速度为

(2.1)点击此处结束放映物联网射频识别（RFID）技术与应用2.无耗介质中

在无耗介质中，电磁波的速度为

(2.4)点击此处结束放映物联网射频识别（RFID）技术与应用3.有耗介质中

在有耗介质中，电磁波的速度为

(2.5)有耗介质表示电磁波传播的媒质有损耗，这时媒质有导电性。在这种RFID的识别环境中，电子标签处于有机组织、含水物质的环境或金属环境中。点击此处结束放映物联网射频识别（RFID）技术与应用2.2.2RFID工作波长

电磁波的速度还可以表示为

(2.7)可以看出，工作频率越高，工作波长越短。

根据这个结果，可以得到空气中不同RFID工作频率对应的工作波长。点击此处结束放映物联网射频识别（RFID）技术与应用RFID无线传输2.3点击此处结束放映物联网射频识别（RFID）技术与应用2.3.1低频和高频RFID的近场特性1.工作原理

读写器和电子标签之间射频信号的传输主要有两种方式，一种是电感耦合方式，一种是电磁反向散射方式，这两种方式采用的频率不同，工作原理也不同。点击此处结束放映物联网射频识别（RFID）技术与应用点击此处结束放映RFID电感耦合工作方式物联网射频识别（RFID）技术与应用2.常用的RFID系统RFID电感耦合方式使用的频率主要为13.56MHz。除此之外，RFID也采用其它频率。

（1）小于135

kHz的RFID系统。

（2）6.78

MHz的RFID系统。

（3）13.56

MHz的RFID系统。

（4）27.125

MHz的RFID系统。点击此处结束放映物联网射频识别（RFID）技术与应用

微波RFID的工作波长较短，电子标签基本都处于读写器天线的远区，电子标签获得的是读写器的辐射信号和辐射能量。微波RFID系统的阅读距离一般大于1

m，典型情况为4

m～7

m，最大可达10

m以上。点击此处结束放映物联网射频识别（RFID）技术与应用点击此处结束放映RFID电磁反向散射工作方式物联网射频识别（RFID）技术与应用

（1）电波在空气中的传输损耗

空气中的传输损耗是指天线辐射的电磁波在传播过程中，随着传播距离的增大能量的自然扩散而引起的损耗，它反映了球面波的扩散损耗。

空气中的传输损耗为可以看出，电波传播的距离越长，或电波的工作频率越高，自由空间的传输损耗越大。点击此处结束放映物联网射频识别（RFID）技术与应用（3）视距传播与菲涅耳区

视距传播是指发射天线和接收天线在相互能看得见的距离内，电波直接从发射点传到接收点的一种传播方式。收发天线之间电波传播所经历的空间，存在着对电波传播起主要作用的空间区域，这个空间区域称为传播主区，传播主区可以用菲涅尔区的概念来表示。点击此处结束放映物联网射频识别（RFID）技术与应用点击此处结束放映物联网射频识别（RFID）技术与应用

为了获得自由空间的传播条件，只要保证在一定的菲涅耳区域内满足“自由空间的条件”就可以了，这个区域称为最小菲涅耳区。最小菲涅耳区半径为

点击此处结束放映物联网射频识别（RFID）技术与应用（4）电磁波的损耗

当电波在有耗媒质中传播时，如遇到潮湿木材、海水产品、各种动物、金属时，媒质的电导率大于零，媒质会损耗能量。在RFID环境中，若媒质的电导率越大、RFID的工作频率越高，电波衰减就越大。点击此处结束放映物联网射频识别（RFID）技术与应用2.常用的RFID系统

微波RFID的频率主要包括433MHz、800/900MHz、2．45GHz或5．8GHz。其中，433MHz和800/900MHz频段电波的绕射能力较强，障碍物对电波传播的影响较小；2.45GHz和5.8GHz电磁波的波长较短，收发天线直线之间最好没有障碍物。点击此处结束放映物联网射频识别（RFID）技术与应用（1）800/900MHzRFID系统

860～960

MHz是EPCGen2标准描述的第二代EPC标签与读写器之间的通信频率。我国800/900MHz频段RFID技术的具体使用频率为840-845MHz和920-925MHz，该频段的RFID技术无线电发射设备按微功率（短距离）无线电设备管理。点击此处结束放映物联网射频识别（RFID）技术与应用（2）2.45GHzRFID系统