RFID应用中电磁辐射问题关注的重点
有源RFID系统的标签与读写器工作时均向外辐射功率,但输出功率都很小,一般小于10mW(433MHz,5.8Gz)。有源电子标签未进入工作状态时,不产生电磁辐射。与移动通信手机的辐射功率(100mW~1W)相比较,有源RFID系统完全属于小信号辐射,对人体不会造成任何影响。
无源RFID系统与半无源RFID系统工作时,UHF频段的读写器需要发送较大的射频功率(100mW-1W)以激活无源电子标签工作,并为其射频供电。因此,分析研究RFID系统应用中电磁辐射对人体的影响时,主要关注的对象是无源RFID系统。
典型的无源RFID系统电磁辐射的分析计算
本节通过计算,给出无源UHF频段RFID系统相关的电磁辐射安全特性,有关HF频段的电磁辐射安全特性可同比导出。
1、计算示例1:UHF频段无源RFID系统读写器射频端口输出功率P=1W,读写器外接天线增益G=10dBi。试求解依据电磁辐射限值要求,距离天线多远(R)才是安全的?(G(dB)=10lgG)
解:首先换算天线增益G(dB)=10dBi得G=10,然后依表3取国内职业接触极限(等效于美国公众接触极限)功率密度限值:S=0.2mW/cm2=2W/m2;
由
如果考虑到国内信产部发布的“800/900MHz频段射频识别(RFID)应用试行规定”的有效辐射功率限制为PERP=2W,重新计算的安全距离为0.36米(如果按美国RFID应用规定的辐射功率PEIRP=PG=4W计算,得到的结果为0.18米),如下式(2)。
解:利用公式(1),可求得如表5所示的结果。
通过以上计算示例的分析计算,得到了有关UHF频段无源RFID系统读写器经过天线产生的电磁辐射限值的具体数据结论。电磁辐射强度(S)是离开辐射源距离(R)平方的函数关系说明沿距离,电磁辐射呈现出快速衰减的特性。
从对计算结果的理解上,可以认为:正常的成年人,在UHF频段无源RFID读写器天线辐射的最大功率范围内,离开天线最大辐射方向半米左右的距离,驻留的时间不超过6分钟,则依据辐射限值规定(参见表1~4)的标准,可以判定人体所承受的电磁辐射完全在安全的限度之内。