由于是無源電子標(biāo)簽,所以電子標(biāo)簽中芯片和存儲器工作所需要的能量則需要由讀寫器提供,讀寫器與電子標(biāo)簽之間的通信是通過電磁耦合原理來實(shí)現(xiàn)的,電子標(biāo)簽的能量由讀寫器線圈天線通過電磁耦合而產(chǎn)生的。
高頻的電磁場由讀寫器的天線線圈產(chǎn)生,然后磁場穿過線圈橫截面和線圈周圍的空間。根據(jù)標(biāo)簽的使用頻率13.56MHz,其波長為22.1m,遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于讀寫器天線和電子標(biāo)簽的距離,因此可以讀寫器到天線的距離間電磁場當(dāng)成簡單的交變磁場來處理。
通過調(diào)整電子標(biāo)簽的天線線圈和電容器構(gòu)成諧振回路,調(diào)諧到讀寫器指定的發(fā)射頻率13.56MHz,這樣按照該回路的諧振,標(biāo)簽中的線圈電感上所產(chǎn)生的電壓達(dá)到最大值。而讀寫器的天線線圈與電子標(biāo)簽二者之間的功率傳輸效率則與標(biāo)簽中線圈的匝數(shù)、線圈所包圍的面積,二者放置的相對角度以及彼此之間的距離成正比,這也是RFID標(biāo)簽讀卡距離有一定限值的原因所在。
針對13.56MHz下使用的RFID電子標(biāo)簽,它的最大讀寫距離通常在10厘米左右,芯片的電流消耗大致在1毫安。因?yàn)殡S著頻率的增加,所需的電子標(biāo)簽線圈的電感表現(xiàn)為線圈匝數(shù)的減少,通常在該頻率下,典型匝數(shù)為3~10匝。
RFID標(biāo)簽讀卡距離不僅與自身有關(guān),同時(shí)與其所處環(huán)境有很大的關(guān)系。在使用電感耦合的射頻識別系統(tǒng)時(shí),經(jīng)常提出這樣的要求:將讀寫器或電子標(biāo)簽的天線直接安裝在金屬表面上。然而,將磁性天線直接安裝在金屬表面上是不可能的。
因?yàn)樘炀€磁通量穿過金屬表面會產(chǎn)生感應(yīng)渦流,根據(jù)楞次定律可知,渦流會對天線的場實(shí)施反作用,并使金屬表面上的磁場迅速地衰減,以至于讀寫器與電子標(biāo)簽之間的數(shù)據(jù)讀取距離將會受到嚴(yán)重的影響,甚至可能出現(xiàn)誤讀或讀取失敗。不管在金屬表面上安裝的線圈本身產(chǎn)生的磁場,還是從外部接近金屬板的場(電子標(biāo)簽在金屬表面),其結(jié)果都是一樣的。