超高頻RFID電磁兼容研究

無線射頻識別（RFID）技術(shù)是一種非接觸式的自動識別技術(shù)，它通過射頻信號從目標(biāo)對象讀寫相關(guān)數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)自動識別。RFID基本系統(tǒng)由標(biāo)簽、閱讀器以及讀寫器天線3部分組成。

　　RFID技術(shù)利用射頻信號作為信息傳輸中介實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離信息獲取，通過高數(shù)據(jù)速率實(shí)現(xiàn)對高速運(yùn)動物體的識別，并可同時識別多個標(biāo)簽。正由于RFID技術(shù)的諸多優(yōu)點(diǎn)，它在物流管理、公共安全、倉儲管理、門禁防偽等方面的應(yīng)用迅速展開，國際上很多學(xué)者也已開展RFID技術(shù)與互聯(lián)網(wǎng)、移動通信網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)結(jié)合應(yīng)用的研究[1].將RFID技術(shù)融入互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和移動通信網(wǎng)技術(shù)中將可實(shí)現(xiàn)全球范圍內(nèi)物品跟蹤與信息共享，那么，真正的“物聯(lián)網(wǎng)”時代也就指日可待了。

　　然而，RFID技術(shù)也并不是完美無瑕的，它還存在很多缺陷：

　　RFID系統(tǒng)性能容易受空間物體和標(biāo)簽粘貼物體的影響，不同的物體阻擋和不同的標(biāo)簽粘貼材質(zhì)都會造成RFID系統(tǒng)的識別距離有不同程度的損失[2-3].

　　多個物品重疊放置時，RFID系統(tǒng)容易產(chǎn)生漏讀現(xiàn)象，難以實(shí)現(xiàn)100%的識讀。

　　RFID系統(tǒng)與頻段接近的其它無線通信系統(tǒng)同時工作時可能產(chǎn)生電磁干擾，對彼此的性能產(chǎn)生影響。

　　大量RFID標(biāo)簽放置在一起時，標(biāo)簽上的天線產(chǎn)生陣列效果，可能表現(xiàn)出與單個標(biāo)簽天線不同的特性。

　　除此之外，RFID全球的標(biāo)準(zhǔn)也不統(tǒng)一。

　　本文對目前中國已經(jīng)頒布應(yīng)用許可的840~845 MHz頻段和920~925 MHz頻段的RFID應(yīng)用[4]與相鄰頻段上其它無線通信系統(tǒng)的電磁兼容性進(jìn)行了研究，并進(jìn)行了實(shí)際測試。

　　1 中國的RFID業(yè)務(wù)頻率使用現(xiàn)狀

　　圖1顯示了ISO/IEC18000標(biāo)準(zhǔn)推薦的RFID應(yīng)用頻率范圍，從圖上可以看出RFID系統(tǒng)分為低頻（LF）125~134 kHz、高頻（HF）13.56 MHz、超高頻（UHF）860~960 MHz與2.4 GHz和微波頻段（MW）5.8 GHz。

　　表1為國際標(biāo)準(zhǔn)ISO/IEC 18000標(biāo)準(zhǔn)系列中推薦RFID設(shè)備使用的頻率范圍。

　　對于HF頻段的125 kHz、13.56 MHz以及UHF頻段的2.4 GHz的RFID設(shè)備，由于頻段屬于國際上通用的工業(yè)、科研、醫(yī)療（ISM）頻段，所以這些設(shè)備在世界大部分國家和地區(qū)的應(yīng)用頻段基本一致。而對于在零售、供應(yīng)鏈管理等行業(yè)應(yīng)用廣泛的UHF頻段，由于這一頻段在世界各國的頻率規(guī)劃各不相同，所以目前應(yīng)用于這一頻段的RFID設(shè)備的應(yīng)用頻率存在一定差異。目前世界主要國家或地區(qū)在這一頻段對RFID業(yè)務(wù)所做的頻率規(guī)劃如表2所示。

　　信息產(chǎn)業(yè)部于2007年4月23日發(fā)布了信部無[2007]205號文件《關(guān)于發(fā)布800/900 MHz頻段射頻識別（RFID）技術(shù)應(yīng)用試行規(guī)定的通知》，規(guī)定800/900 MHz頻段RFID技術(shù)的具體使用頻率為840～845 MHz和920～925 MHz.表3給出了發(fā)射功率的規(guī)定。

　　圖2顯示了中 國在860~960 MHz頻段的頻率使用現(xiàn)狀，920~925 MHz的RFID頻段實(shí)際上是立體聲廣播點(diǎn)對點(diǎn)傳輸業(yè)務(wù)頻段分出5 MHz與RFID共用，與GSM上/下行頻段只有5 MHz的頻率間隔，與無中心對講機(jī)系統(tǒng)只有3 MHz的頻率間隔。