在RFID設備中,天線的選擇是非常重要的,天線向周圍空間輻射電磁波,當水平極化和垂直極化相位差90度時,電場磁場相互轉換旋轉向前輻射,就是所謂的圓極化天線。
圓極化波具有一下重要性質:
1.圓極化波是一個等幅的瞬時旋轉場。即沿其傳播方向看去,波的瞬時電場矢量的端點軌跡是一個圓。若瞬時電場矢量沿傳播方向按左手螺旋的方向旋轉,則稱之為左旋圓極化波;若沿傳播方向按右手螺旋旋轉,則稱之為右旋圓極化波。
2.一個圓極化波可以分解為兩個在空間上和在時間上均正交的等幅線極化波。由此,實現圓極化天線的基本原理就是:產生兩個空間上正交的線極化電場分量,并使二者振幅相等、相位相差90度。
3.任意極化波都可以分解成兩個旋向相反的圓極化波。比如,一個線極化波可以分解成兩個旋向相反、振幅相等的圓極化波。因此,任意極化的來波都可由圓極化波天線接收,同樣,圓極化天線輻射的圓極化波也可以由任意化的天線接收。在超高頻RFID某些應用中,比如機場行李處理系統,為了能在特定范圍內提供高方向性和窄波束來更好識別物體,閱讀器天線一般設計成線極化,而由于標簽拜訪的方向不定,為了滿足閱讀器天線極化特性要求必須實現標簽天線的圓極化。
4.天線若輻射左旋圓極化波,則只能接收左旋圓極化波而不能接收右旋圓極化波;反之,若天線輻射右旋圓極化波,則智能接收右旋圓極化波而不能接收左旋圓極化波,這稱為圓極化天線的旋向正交性。在超高頻RFID系統應用中應注意天線的極化特性。
5.圓極化波射到對稱目標時,反射波會變為反旋向的,即左旋變右旋,右旋變左旋。根據這個性質,采用圓極化波工作的雷達具有抑制雨霧干擾的能力,由于不同的物體對波具有不同的反射特性,用圓極化波照射物體,分析接收的反射波可以知道物體的特性,因此,圓極化天線在目標識別中也有著廣泛的應用。
在超高頻RFID實際應用中,為了增加取向的多樣性,閱讀器天線通常設置為圓極化輻射,而大多數超高頻RFID標簽都涉及成線極化,這時就會產生極化損失,而且標簽只能接收到傳輸功率的一半。比如閱讀器天線對于一個線極化標簽來說標稱8dBi的圓極化天線,其實只相當于5dBi的線極化天線,因此在這種情況下如果把閱讀器天線換為線極化天線,且極化方向相。在超高頻RFID的一些應用中,我們可以充分地利用極化隔離來避免一些信號的干擾。如果在一個車輛系統中,使用兩組電子車牌,且需要同時工作,可以一組使用垂直極化,一組使用水平極化,同時閱讀器天線也使用垂直極化和水平極化,這時兩個閱讀器可以同時對靠近的兩個標簽進行識別,且不會互相干擾,就是利用了極化隔離技術。