阻抗匹配是指信號源或傳輸線跟負載之間的一種合適的搭配方式。阻抗匹配關(guān)乎著系統(tǒng)的性能，使系統(tǒng)的性能達到約定準則下的最優(yōu)。RFID讀寫器在移動過程中，天線感應(yīng)系數(shù)和阻抗的易變性造成讀寫器傳輸功率不必要的損耗和識別能力的下降。隨著集成技術(shù)的發(fā)展，天線與讀寫器模塊將向集成化發(fā)展，對于天線阻抗的匹配也將提出新的要求，而手動匹配是個耗時長且復雜的過程。
無源超高頻(UHF)射頻識別(RFID)系統(tǒng)具有低成本、低功耗、識別距離遠、識別效率高等優(yōu)點,在物流、門禁、資產(chǎn)管理等領(lǐng)域獲得了廣泛應(yīng)用。在標簽至讀寫器的反向鏈路中，標簽通過改變天線與負載的阻抗匹配關(guān)系實現(xiàn)信息的反向傳輸。因此，標簽天線與負載能否實現(xiàn)阻抗共軛匹配成為制約無源UHF RFID系統(tǒng)性能的關(guān)鍵因素。
RFID標簽一般通過優(yōu)化設(shè)計天線即可實現(xiàn)天線與負載阻抗的共軛匹配。但在實際應(yīng)用中，受標簽幾何尺寸、元器件選型、標識與傳感融合設(shè)計等因素的影響，需要專門的阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)以滿足標簽天線與負載的阻抗匹配關(guān)系。同時，標簽天線阻抗測試亦需要可調(diào)的阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)。
有什么方法能讓阻抗匹配呢？
1、可以考慮使用變壓器來做阻抗轉(zhuǎn)換
2、可以使用串聯(lián)/并聯(lián)電阻的方法
3、可以使用串聯(lián)/并聯(lián)電容或電感的方法
一些驅(qū)動器的阻抗比較低，可以串聯(lián)一個合適的電阻來跟傳輸線匹配。而一些接收器的輸入阻抗則比較高，可以使用并聯(lián)電阻的方法來跟傳輸線匹配。例如：485總線接收器，常在數(shù)據(jù)線終端并聯(lián)120歐的匹配電阻。
無源RFID系統(tǒng)是電子標簽工作時需要RFID讀寫器發(fā)送射頻能量支持其內(nèi)部的標簽芯片工作，從而實現(xiàn)RFID標簽向無源讀寫器傳送數(shù)據(jù)或由RFID讀寫器向電子標簽寫入數(shù)據(jù)。
在無源RFID系統(tǒng)相關(guān)產(chǎn)品設(shè)計與開發(fā)中涉及到大量的阻抗匹配問題?，F(xiàn)就無源RFID系統(tǒng)中的電子標簽和讀寫器分舉例，分析其中關(guān)鍵端口——天線接口的阻抗匹配問題。
1、標簽天線與標簽芯片的最佳匹配
針對無源電子標簽而言，電子標簽可以簡化為標簽天線與標簽芯片的直接電連，電聯(lián)的接口匹配問題是電子標簽設(shè)計工作的一個重要方面。需要解決的問題是：
①確定端口的匹配模式；
②設(shè)計標簽天線滿足端口的匹配模式以及天線的方向圖。
在無源射頻識別電子標簽的設(shè)計中，當電子標簽芯片給定時，其等效阻抗也隨之確定。電子標簽工作的前提條件是標簽芯片從標簽天線獲得的能量(通過檢波積累獲得臨時電源)應(yīng)過門限。根據(jù)戴維南等效電路，當共軛匹配時，標簽芯片可從標簽天線的感應(yīng)電壓源中獲得最大功率。因而，標簽天線的設(shè)計目標之一是實現(xiàn)其等效阻抗與標簽芯片端口的等效阻抗的共軛匹配。
2、RFID讀寫器射頻端口與外接天線間的最佳匹配
以無源RFID系統(tǒng)的讀寫器設(shè)計為例，為了分析讀寫器射頻端口的阻抗匹配情況，可參考如圖4所示的射頻端口等效電路。
當無源讀寫器發(fā)射功率時，讀寫器天線可等效為一個純負載阻抗，RFID讀寫器主機可等效為純內(nèi)阻與電壓源的串聯(lián)。為使讀寫器天線有最大的功率輻射能力(即從電源獲得最大功率)，亦要求為50Ω。
因此，讀寫器天線的設(shè)計目標為：
a.端口等效阻抗在工作頻帶內(nèi)為50Ω(實際情況為接近50Ω)；
b.天線方向圖滿足閱讀空間覆蓋要求。
在高速設(shè)計中，阻抗的匹配與否關(guān)系到信號的質(zhì)量優(yōu)劣。阻抗匹配技術(shù)豐富多樣，但在具體的系統(tǒng)中怎樣才能比較合理的應(yīng)用，需要衡量過個方面的因素。
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