1.1 什么是 RFID 天线？
RFID 天线在标签和读取器间通报射频旗子暗记。
在 RF 装置中，事情频率增加到微波区域的时候，天线与标签芯片之间的匹配问题变得更加严厉。天线的目标是传输最大的能量进出标签芯片。这须要仔细地设计天线和自由空间以及其相连的标签芯片的匹配。本文考虑的频带是 435MHz, 2.45 GHz 和 5.8 GHz，在零售商品中利用。
天线必要条件：
1) 足够的小以至于能够贴到须要的物品上；
2) 有全向或半球覆盖的方向性；
3) 供应最大可能的旗子暗记给标签的芯片；
4) 无论物品什么方向，天线的极化都能与读卡机的讯问旗子暗记相匹配；
5) 具有鲁棒性；
6) 非常便宜。
在选择天线的时候的紧张考虑是：
1) 天线的类型；
2) 天线的阻抗：
3) 在运用到物品上的 RF 的性能；
4) 在有其他的物品环绕贴标签物品时的 RF 性能。
1.2 天线的基本知识1.2.1 天线的选择
在 435 MHz, 2.45 GHz 和 5.8 GHz 频率是用的 RFID 系统中，可选的天线有几种，见下表，它们重点考虑了天线的尺寸。这样的小天线的增益是有限的，增益的大小取决于辐射模式的类型，全向的天线具有峰值增益 0 到 2dBi；方向性的天线的增益可以达到 6dBi。增益大小影响天线的浸染间隔。下表中的前三个种类的天线是线极化的，但是微带面天线可以使圆极化的，对数螺旋天线仅仅是圆极化的。由于 RFID 标签的方向性是不可控的，以是读卡机必须是圆极化的。一个圆极化的标签天线可以产生 3dB 以强的旗子暗记。
1.2.2 阻抗问题
为了最大功率传输，天线后的芯片的输入阻抗必须和天线的输出阻抗匹配。几十年来， 设计天线与 50 或 70 欧姆的阻抗匹配，但是可能设计天线具有其他的特性阻抗。例如，一个缝隙天线可以设计具有几百欧姆的阻抗。一个折叠偶极子的阻抗可以是一做个标准半波偶极子阻抗的 20 倍。印刷贴片天线的引出点能够供应一个很宽范围的阻抗(常日是 40 到 100 欧姆)。选择天线的类型，以至于它的阻抗能够和标签芯片的输入阻抗匹配是十分关键的。另一个问题是其他的与天线靠近的物体可以降落天线的返回损耗。对付全向天线，例如双偶极子天线，这个影响是显著的。改变双偶极子天线和一听番茄酱的间距做了一些实际丈量，显示了一些变革，见图 4 河图 5。其他的物体也有相似的影响。此外是物体的介电常数，而不是金属，改变了谐振频率。一塑料瓶子水降落了最小返回损耗频率 16%。当物体与天线的间隔小于 62.5mm 的时候，返回损耗将导致一个 3.0 dB 的插入损耗，而天线的自由空间插入损耗才 0.2dB。可以设计天线使它与靠近物体的情形相匹配，但是天线的行为对付不同的物体和不同的物体间隔而不同。对付全向天线是不可行的，以是设计方向性强的天线，它们不受这个问题的影响。
1.2.3 局部构造的影响
在利用手持的仪器的时候，大量的其他附近物体的使读卡机天线和标签天线的辐射模式严重失落真。这可以对付 2.45GHz 的事情频率打算，假设一个代表性的几何形状，和自由空间比较，显示返回旗子暗记降落了 10dB，在双天线同时利用的时候，比预见的模式低落得更多。在仓库的利用环境下，一个物品盒子具有一个标签会有问题，几个标签贴在一个盒子上以确保所有时候都有一个标签是可以瞥见的。便携系统的利用有几个天线的问题。每个盒子两个天线足够适宜门禁装置探测，这样局部构造的影响变得不再主要，由于门禁装置的读卡机天线被固定在仓库的出入，并且直接指向贴标签的物体。
1.2.4 辐射模式
在一个无反射的环境中测试了天线的模式，包括了各种须要贴标签的物体，在利用全向天线的时候性能严重低落。圆柱金属听引起的性能低落是最严重的，在它与天线间隔 50mm 的时候，反回的旗子暗记低落大于 20dB (见图 6)。天线与物体的中央间隔分开到 100—150mm 的时候，反回旗子暗记低落约 10 到 12dB。在与天线间隔 100mm 的时候，丈量了几瓶水（塑料和玻璃），见图 7，反回旗子暗记降落大于 10dB。在蜡纸盒的液体，乃至苹果上做试验得到了类似的结果。
1.2.5 间隔
RFID 天线的增益和是否利用有源的标签芯片将影响系统的利用间隔。乐不雅观的考虑，在电磁场的辐射强度符合 UK 的干系标准时，2.45GHz 的无源情形下，全波整流，驱动电压不大于 3 伏，优化的 RFID 天线阻抗环境(阻抗 200 或 300 欧姆)，利用间隔大约是 1 米[3]。如果利用 WHO 限定[4]则更适宜于环球范围的利用，但是浸染间隔低落了一半。这些限定了读卡机到标签的电磁场功率。浸染间隔随着频率升高而低落。如果利用有源芯片浸染间隔可以达到 5 到 10 米。
1.2.6 天线的总结
全向天线该当避免在标签中利用，然而是可以利用方向性天线，它具有更少的辐射模式和返回损耗的滋扰。天线类型的选择必须使它的阻抗与自由空间和 ASIC 匹配。在一个仓库中利用天线彷佛是不可行的，除非利用有源标签，但是在任何情形下，仓库内的天线辐射模式将严重失落真。一个门禁系统的利用将是好的选择，可以利用短浸染间隔的无源标签。当然门禁系统比手持的仪器昂贵，但是手持仪器事情职员须要利用它到仓库征采物品，职员用度同样昂贵。在门禁系统中，每一个物品盒子，仅须要 2 个而不是 4 个或 6 个 RFID 标签。
