低频系统的工作频率范围为30~300 kHz,RFID常用的低频工作频率有125 kHz和134.2 kHz。低频系统的特点是电子标签外形多样,但电子标签内保存的数据量较少,阅读距离较短,读写器天线方向性不强。高频系统的工作频率范围为3~30 MHz,RFID常用的高频工作频率有6.75 MHz、13.56 MHz和27.125 MHz。高频系统的特点是可以传输较大的数据,是目前应用比较成熟、使用范围较广的系统。
在低频和高频频段,读写器与电子标签基本都采用线圈天线,线圈之间存在互感,使一个线圈的能量可以耦合到另一个线圈,因此读写器天线与电子标签天线之间采用电感耦合的方式工作。读写器天线与电子标签天线是近场耦合,电子标签处于读写器的近区,当超出上述范围时,近场耦合便失去作用,开始过渡到远距离的电磁场;当电子标签逐渐远离读写器,处于读写器的远区时,电磁场将摆脱天线,并作为电磁波进入空间。本节所讨论的低频和高频RFID天线,是基于近场耦合的概念进行设计。
低频和高频RFID天线的构成方式各种各样,圆形、矩形等各种样式都有,并且可以采用不同的材料。图3-9所示为几种实际RFID低频和高频天线,从中可以看到各种RFID天线的结构。
低频和高频RFID天线有以下特点。
天线都采用线圈的形式;
线圈的形式多样,可以是圆形环,也可以是矩形环;
天线的尺寸比芯片的尺寸大很多,电子标签的尺寸主要是由天线决定的;
有些天线的基板是柔软的,适合粘贴在各种物体的表面;
由天线和芯片构成的电子标签,可以比拇指还小,可以实现在条带上批量生产。