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天线的近场远场的差别

时间:09-27 来源:互联网 点击:

用互相干扰,造成错误的结果。另一方面,如果有特定的测量仪器,近场的辐射模式就可以准确测量。

近场在通信领域也很有用。近场模式可以用于射频识别(RFID)和近场通信(NFC)。

RFID是条形码的电子版,它是一个内部有芯片的很薄的标签,其中芯片集成了存储和特定的电子代码,可以用作识别、最总或其他用途。标签还包含一个被动收发器,在接近"阅读器"的时候,由阅读器发出的很强的RF信号就会被标签识别。阅读器和标签的天线都是环形天线,相当于变压器的初级和次级。

由标签识别的信号经过整流滤波转换成直流,为标签存储和转发供能。发射器将代码发送到阅读器上,用于识别和处理。主动标签有时会用到电池,将感应距离延长到近场以外的地方。RIFD标签的频率范围各不相同,有125kHz、13.56MHz和900MHz。

在900MHz,波长为:

λ= 300/fMHz
λ= 300/fMHz
λ= 300/900 = 0.333 meter or 33.33 cm
λ= 300/900 = 0.333 米或33.33 cm

因此根据近场距离计算公式:

λ/2π = 0.159λ = 0.159(0.333) = 0.053 meter (about 2 inches)
λ/2π= 0.159λ= 0.159(0.333) = 0.053 米(约2英寸)

感应距离通常超过这一数字,所以这一频率下距离实际上也延伸到了远场。

NFC也采用了存储和类似于信用卡的特定代码。电池驱动的内部转发器可以把代码发射到阅读器上。NFC也使用近场,范围一般为几英寸。NFC的频率为13.56MHz,因此波长为:

λ= 300/fMHz
λ= 300/fMHz
300/13.56 = 22.1 meters or 72.6 feet
300/13.56 = 22.1 米或72.6 英尺

近场距离为不超过:

λ/2π = 0.159λ = 0.148(72.6) = 11.5 feet
λ/2π= 0.159λ= 0.148(72.6) = 11.5 英尺

因为电量消耗低,实际的感应距离很少超过1英尺。

NFC是部署"电子钱包"所使用的技术。通过电子钱包,消费者可以无需信用卡,而用支持NFC的智能手机进行付款。

参考资料

1. Cheung, W. S. and Levien, F. H., Microwaves Made Simple, Principles and Applications, Artech House Inc., 1985.
Cheung, W. S. 和Levien, F. H.,微波测量原理和应用,Artech出版社,1985
2. Occupational Safety & Health Administration, Electromagnetic Radiation: Field Memo, 1990.
职业安全与健康管理,电磁辐射:现场笔记,1990
3. Straw, R. D. (Editor), The ARRL Antenna Book, American Radio Relay League, 1997-8.
Straw R. D. (编辑),天线手册,美国无线电传播联盟,1997-8
4. Volakis, J.L., Antenna Engineering Handbook, 4th edition, McGraw-Hill, 2007.
Vokakis,J.L.,天线工程手册,第四版,McGraw-Hill出版社,2007

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