RFID射频卡天线铁氧体,防磁贴,隔磁片

一、RFID 系统的构成 RFID 系统是由一张放置在被识别的对象上，通常被称作电子标签 或非接触智能卡（比如带刷卡功能的智能手机）和对电子标签发出指 令和收集由电子标签反馈回来的装置，该装置亦称为 RFID 读卡器或 读写器构成。如图1 所示，为了让其他设备能够显示或运用这些数据， 一般还可以在读写器外置具有RS232 协议的接口，这样就可以传递相 应的信息了。

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图1.RFID 系统组成简图 由于是无源电子标签，所以电子标签中芯片和存储器工作所需要 的能量则需要由读写器读写器与电子标签之间的通信是通过电磁耦 合原理来实现的，电子标签的能量由读写器线圈天线通过电磁耦合而 产生的。高频的电磁场由读写器的天线线圈产生，然后磁场穿过线圈 横截面和线圈周围的空间。根据标签的使用频率 13.56MHz，其波长 为22.1m，远远大于读写器天线和电子标签的距离，因此可以读写器 到天线的距离间电磁场当成简单的交变磁场来处理。图2 为读写器为 电子标签提供能量模式图。 图2.读写器与电子标签之间能量的传递 通过调整电子标签的天线线圈 L 和电容器 C 构成谐振回路，调 谐到读写器指定的发射频率 13.56MHz，这样按照该回路的谐振，标 签中的线圈电感上所产生的电压U 达到值。而读写器的天线线圈 与电子标签二者之间的功率传输效率则与标签中线圈的匝数N、线圈 所包围的面积S，二者放置的相对角度以及彼此之间的距离成正比， 这也是RFID 标签读卡距离有一定限值的原因所在。 针对13.56MHz 下使用的RFID 电子标签，它的读写距离通常 

深圳兆荣功能材料有限公司 在10cm 左右，芯片的电流消耗大致在1mA。因为随着频率的增加， 所需的电子标签线圈的电感表现为线圈匝数N 的减少，通常在该频率 下，典型匝数为3～10 匝。 而 RFID 标签读卡距离不仅与自身有关，同时与其所处环境有很 大的关系。在使用电感耦合的射频识别系统时，经常提出这样的要求： 将读写器或电子标签的天线直接安装在金属表面上。然而，将磁性天 线直接安装在金属表面上是不可能的。

因为天线磁通量穿过金属表面 会产生感应涡流，根据楞次定律可知，涡流会对天线的场实施反作用， 并使金属表面上的磁场迅速地衰减，以至于读写器与电子标签之间的 数据读取距离将会受到严重的影响，甚至可能出现误读或读取失败。 

不管在金属表面上安装的线圈本身产生的磁场，还是从外部接近金属 板的场（电子标签在金属表面），其结果都是一样的。 二、吸波材料在RFID 中的吸波原理 吸波材料是具有高磁导率的一种磁性功能材料，通常是将一些吸 收剂均匀地填充在高分子材料，通过特殊工艺制作而成。与传统意义 上的吸波材料相比，该类针对13.56MHz 高性能吸波材料在性能表征 和使用原理都有所不同。

传统的吸波材料，主要应用对象是在军事对 抗上，进行掩盖、迷惑对方雷达侦察的一些飞机、战舰以及装甲坦克 上，具有使用频率极高的微波段，而运用分析也是远场模型。本文提 到的吸波材料，主要针对民用电子设备内用于为磁场提供路径的导磁 体，具有在使用频率下磁导率高、磁损耗低，而在高于使用频率时， 损耗则会增大等特点，具有低通滤波器的性质。但由于其具备柔性、 安装方便等优势，现已受到越来越多的研发工程师的青睐。 

下面来具体对比一下吸波材料在电子标签产品中的特殊应用，同 时解决上述提高电子标签遇到金属板时不能正常通信的难题。 如图3 所示，图3(a)表示一个非金属且非磁性物体对电磁场的传 播基本没有受到影响，还是按照原来的方向，相当于电磁波在自由空 间传播，所以电磁场的能量和方向未受到干扰。而图3(b)是在图3(a) 基础上贴合了一块具有良好导电性能的金属板，在图中可以清晰的看 出磁力线方向发生了很大的变化。主要表现在金属板前后的磁场均出 现变化，这就是所谓屏蔽现象。金属板后面没有磁场，而面对入射电 磁场的方向也会因为金属板所产生涡电流引产生一与入射电磁场方 向相反的电磁场，从而削弱磁场，甚至完全抵消原磁场。该问题则可 深圳兆荣功能材料有限公司  从图3(c)所示的方案解决，即在面对入射电磁场方向金属板表面贴上 吸波材料（片）后，则可有效地为磁场传输提供有效的路径，因此由 于吸波材料的存在，有效地避免了金属板的涡流效应。

 图3.金属板对电磁场传播的影响 同理，在 RFID 电子标签靠近金属板材时，见图 4(a)所示，同样 会发生以上类似的效应，同时线圈的谐振频率 fr 也会发生改变，fr 将向高频方向移动，此时，电子标签的通信能力大大下降，读卡距离 受到严重干扰， 。