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论文学习交流. 陈 伟. 2008.5.30. 在无源超高频 RFID 系统中的性能局限 Performance Limitations of Passive UHF RFID Systems. Pavel V. Nikitin* and K. V. S. Rao Intermec Technologies Corporation 6001 36th Ave W, Everett, WA 98203 http://www.intermec.com Email: {pavel.nikitin, kvs.rao}@intermec.com. 摘要 Abstract.

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Presentation Transcript

  1. 论文学习交流 陈 伟 2008.5.30

  2. 在无源超高频RFID系统中的性能局限Performance Limitations of Passive UHF RFID Systems Pavel V. Nikitin* and K. V. S. RaoIntermec Technologies Corporation6001 36th Ave W, Everett, WA 98203http://www.intermec.comEmail: {pavel.nikitin, kvs.rao}@intermec.com

  3. 摘要Abstract • 本文给出一个施加限制范围内无源超高频RFID系统等因素的标记的特点复杂环境， RFID读取器参数的表现

  4. （一）引言Introduction • 无线电频率识别（ RFID ）是一种自动无线数据采集技术具有悠久历史[ 1 ] 。第一功能被动超高频RFID系统与各种数米出现在70年代初。自那时以来， RFID技术经历了巨大的增长。 RFID的UHF频段的不同，在不同的国家包括频率之间的860兆赫和960兆赫（ EPCglobal的标准）处于被动的RFID系统的运作方式如下。 RFID阅读器发送一个调制的射频信号， RFID标签构成的天线和一个综合集成电路芯片。该芯片接收功率从天线和回应不同其输入阻抗，从而调节背散射信号。调制类型中常用的RFID是振幅键控（问）凡芯片阻抗开关之间的两个国家：一个是相匹配的天线（芯片收集的权力在该国） ，另一次则是强烈的不匹配。 • 最重要的RFID系统的性能特点是标记范围- 最大距离上的RFID读取器可以读取或写入资料标记。标记范围是指与尊重到某一个读/写率（百分比成功的读取/写入） ，其中不同的距离，而且取决于的RFID 读者的特点和繁殖的环境。一个典型的相互依存的距离，频率和阅读率是图1所示为一RFID系统构成一个读者和一个标记调整，以900兆赫的在一个特定的环境。

  5. 标签局限 • 芯片灵敏度：阈值（Pth ）是最重要的标记的限制。这是最低收到的射频功率有必要把对RFID芯片。较低，这是较长的距离是在哪个标记可以检测。芯片的灵敏度是主要取决于射频前端结构和制造工艺[ 2 ] 。 RFID芯片也可能有几个射频投入连接到不同的天线端口。 • 天线放大倍数Gr：天线增益是另一个重要的限制。标记范围是最高的地区方向的最大增益这是从根本上有限的频率的运作和标记的大小。 • 天线极性：天线极化的标签必须匹配，即读者天线最大限度地范围。比赛可以的特点是两极化匹配系数（ χ ） 。使用圆极化天线的读者与线性两极化的标记删除的敏感性，两极分化，但招致额外的三分贝损失。 • 阻抗匹配之间的天线和RFID芯片（其复杂阻抗随频率和功率吸收芯片） ，直接影响标记的范围和特点，可以由电力传输系数（ τ ） ，其最高值是1 。阻抗可以匹配在各种芯片功率水平，如在最低门槛为最大限度地标记范围 • 路径损耗强烈，取决于繁殖环境[ 3 ] 。例如，在在场的瞄准线和多单的思考路径损耗可被写入为

  6. 其中λ是波长， D是长度的直接射线路径， n γ是反射系数的N次，反映的对象（包括地面） ，钕是长度的N次反映射线路径， N是总人数的反思。在一个杂波环境下，路径损耗是成正比的D - n ，其中路径损耗指数n可能会有所变动之间的1和第4款（在自由空间中， 2例） 。在波导一样的环境下，波宣传，只有沿一个方向（管道，隧道， 等） ，路径损耗可以表现指数与距离，由于模态的性质传播和可能小于在自由空间，直到一定距离，从变送器的地方二，成为可比。 • 标记失谐，是由于这一事实，即天线特性的变化时，标记是放置在不同的物体或其他物体时，是目前在现场附近的标记。标记失谐，降低天线增益和阻抗匹配，从而影响标记范围。 • 读卡器局限 • eirp（相当于各向同性辐射功率）决定的权力信号转交的读者在方向的标记。允许的最大eirp是有限的，由国家规定的（例如，在北美，这是4瓦特）

  7. 读卡器灵敏度：是另一个重要的参数，确定最低水平的标记信号，读者可以侦测并解决的问题。灵敏度通常的定义与尊重，到某一个信号噪声的比例，或错误的概率在接收机。读卡器灵敏度：是另一个重要的参数，确定最低水平的标记信号，读者可以侦测并解决的问题。灵敏度通常的定义与尊重，到某一个信号噪声的比例，或错误的概率在接收机。 哪些因素可以影响读者的敏感性，包括接收机的执行情况详细信息，通信协议的具体内容，和干扰，包括信号从其他读取器和标签。一个理想的读者可以随时侦测RFID标签作为只要标记收到足够的电源打开和散射，功率的背散射信号调制由标记（要求调制） 和收到的读者可以计算公式为 凡δσ是微分雷达横截面的标记定义由两个调制国的芯片的输入阻抗。对于给定芯片的阻抗， RFID标签雷达散射截面σ可以计算显示，在[ 4 ]

  8. 例子 • 作为一个例子，考虑RFID系统的地方，读者有一个eirp的4瓦特（ 36 dBm ）而和敏感性-80 dBm的。假设RFID芯片的灵敏度是-10 dBm的，和芯片的阻抗不显着的变化与吸收的权力。 假设进一步指出， 2 dBi自由标签天线是完全匹配，以该芯片在915 兆赫。图3显示的范围，例如RFID系统在自由空间的定义由所施加的限制标记（ 20英尺） ，而不是由读者（ 120英尺）

  9. （六）结论 • 结论 • 一系列的被动超高频RFID系统是有限等因素的标记特点，繁殖的环境，和RFID读取器的参数。通常情况下， 读者灵敏度高，和标记的限制为准。标记范围可最大限度地设计了一个高增益天线，以及相匹配的芯片阻抗。

  10. 谢谢 • 2008.5.30

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