### RFID原理与技术知识点梳理
#### 一、传输线理论
**重要概念:**
- **基尔霍夫电压定律(KVL)与基尔霍夫电流定律(KCL)**
- **基尔霍夫电压定律(KVL)**:在任何闭合回路中,电压的代数和等于零。
- **基尔霍夫电流定律(KCL)**:对于任意节点而言,流入节点的电流之和等于流出节点的电流之和。
- **ΔZ的含义**:在传输线方程中,ΔZ代表一小段传输线的长度,用于分析分布参数的变化。
- **阻抗与导纳的概念**
- **阻抗(Z)**:在含有电阻、电感和电容的电路中,对电流流动的阻碍作用。
- **导纳(Y)**:描述交流电通过电路时的容易程度,它是阻抗的倒数。
**传输线方程通解的推导**
1. **电压定律**:对于一个微小的长度ΔZ,在该长度内应用KVL可以得到方程。
\[
\frac{\partial V}{\partial Z} = -L \frac{\partial I}{\partial t} - R I
\]
2. **电流定律**:同样地,在同一微小长度内应用KCL可以得到另一个方程。
\[
\frac{\partial I}{\partial Z} = -C \frac{\partial V}{\partial t} - G V
\]
3. **通解**:结合上述两个方程,可以通过求解偏微分方程组来得到传输线方程的一般解。
#### 二、天线基础
**串联谐振电路**
- **谐振条件**:当电感的感抗(XL)等于电容的容抗(XC)时,电路处于谐振状态。
- **品质因数(Q)**:谐振时,品质因数表示为 XL/R,其中XL是感抗,R是电路的电阻。
- **谐振频率**:电路的谐振频率可以通过公式 f0 = 1/(2π√LC) 来计算。
**RLC串联电路特性**
- 在串联谐振电路中,当电路达到谐振时,阻抗最小,电流最大,总阻抗仅由电阻R决定。
**天线基础知识**
- **半波振子天线**:半波振子天线的长度通常是波长的1/2(选项C)。
- **弯折线偶极子天线**:弯折次数n的增加会导致天线的谐振频率降低(选项C)。这是因为弯折增加了天线的有效长度,从而使波长变长,谐振频率降低。
**天线性能指标**
- **辐射功率与效率**:天线的效率可以通过实际辐射功率除以输入功率来计算。
- **主瓣宽度**:衡量天线主瓣宽度可以了解天线的最大辐射区域的尖锐程度。
- **波瓣宽度与方向性**:波瓣宽度越宽,天线的方向性越差,但覆盖范围更大。
**微带天线**
- **定义**:微带天线是一种利用微带线或同轴探针对金属贴片馈电构成的天线。
- **分类及其特点**
- **微带贴片天线**:通过贴片和地板上的电流或等效磁流辐射能量。
- **微带振子天线**:通过调整耦合量来调节天线的输入阻抗。
- **微带行波天线**:利用微带线的形变产生的辐射,可以实现端射或边射等多种波瓣方向。
- **微带缝隙天线**:能产生双向或单向方向图,具有较低的制造公差敏感度。
**偶极子天线**
- **长度与波长的关系**:天线的长度与波长成正比,与频率成反比。当长度为波长的1/2或1/4时,天线处于最佳工作状态。
**弯折偶极子天线的优点**
- 通过弯折可以有效延长天线表面的电流路径,从而降低天线的谐振频率。
- 这种设计可以在有限的空间内实现更低的频率工作,适用于空间受限的应用场景。
RFID技术涉及到了多个关键领域,包括传输线理论、天线的基础知识以及具体的天线设计等。这些知识对于理解RFID系统的原理和技术至关重要。通过对上述知识点的学习和掌握,可以更深入地理解RFID技术的工作原理及其应用场景。