了解電磁傳播規(guī)律，有助于更好地了解和應(yīng)用射頻識別系統(tǒng)。

　　讀寫器和電子標(biāo)簽通過各自的天線構(gòu)建了兩者之間的非接觸信息傳輸信道?？臻g信息傳輸信道的性能完全由天線周圍的場區(qū)特性決定，這是電磁傳播的基本規(guī)律。射頻信息加載到天線上以后，在緊鄰天線的空間中，除了輻射場以外，還有一個非輻射場。該場與距離的高次冪成反比，隨著離開天線的距離迅速減小。在這個區(qū)域，由于電抗場占優(yōu)勢，因此該區(qū)域被稱為電抗近場區(qū)，它的邊界約為1個波長。超過電抗近場區(qū)，就是輻射場區(qū)。按照離開天線距離的遠(yuǎn)近，又把輻射場區(qū)分為輻射近場區(qū)和輻射遠(yuǎn)場區(qū)。根據(jù)觀測點距離天線的距離的不同，天線周圍輻射的場呈現(xiàn)出來的性質(zhì)也不相同。通?？梢愿鶕?jù)觀測點距離天線的距離將天線周圍的場劃分為3個區(qū)域：無功近場區(qū)、輻射近場區(qū)和輻射遠(yuǎn)場區(qū)。

　?。?）無功近場區(qū)

　　無功近場區(qū)也被稱為電抗近場區(qū)，它是天線輻射場中緊鄰天線口徑的一個近場區(qū)域。在該區(qū)域中，電抗性儲能場占支配地位。通常，該區(qū)域的界限取為距天線口徑表面）λ/2π處。從物理概念上講，無功近場區(qū)是一個儲能場，其中的電場與磁場的轉(zhuǎn)換類似于變壓器中的電場、磁場之間的轉(zhuǎn)換。如果在其附近還有其他金屬物體，這些物體會以類似電容、電感耦合的方式影響儲能場，因而也可以將這些金屬物體看作組合天線（原天線與這些金屬物組成的新的天線）的一部分。在該區(qū)域中束縛于天線的電磁場沒有做功（只是進(jìn)行相互轉(zhuǎn)換），因而將該區(qū)域稱為無功近場區(qū)。

　?。?）輻射近場區(qū)

　　超過電抗近場區(qū)就到了輻射場區(qū)，輻射場區(qū)的電磁能己經(jīng)脫離了天線的束縛，并作為電磁波進(jìn)入了空間。按照離開天線距離的遠(yuǎn)近，又把輻射場區(qū)分為了輻射近場區(qū)和輻射遠(yuǎn)場區(qū)。

　　在輻射近場區(qū)中，場區(qū)中輻射場占優(yōu)勢，并且輻射場的角度分布與距離天線口徑的距離有關(guān)，天線各單元對觀察點輻射場的貢獻(xiàn)，其相對相位和相對幅度是天線距離的函數(shù)。對于通常的天線，此區(qū)域也被稱為菲涅爾區(qū)。由于大型天線的遠(yuǎn)場測試距離很難滿足，因此研究該區(qū)域中場的角度分布對于大型天線的測試非常重要。

　?。?）輻射遠(yuǎn)場區(qū)

　　輻射遠(yuǎn)場區(qū)就是人們常說的遠(yuǎn)場區(qū)，又稱為夫朗荷費區(qū)。在該區(qū)域中，輻射場的角分布與距離無關(guān)。嚴(yán)格地講，只有距離天線無窮遠(yuǎn)處才到達(dá)天線的遠(yuǎn)場區(qū)。但在某個距離上，輻射場的角度分布與無窮遠(yuǎn)時的角度分布誤差在允許的范圍以內(nèi)時，即把該點至無窮遠(yuǎn)的區(qū)域稱為天線遠(yuǎn)場區(qū)。

　　天線的方向圖即指該輻射區(qū)域中輻射場的角度分布，因此遠(yuǎn)場區(qū)是天線輻射場區(qū)中重要的一個。公認(rèn)的輻射近場區(qū)與遠(yuǎn)場區(qū)的分界距離R為：

　　其中，D為天線直徑，尻為天線波長，D≥λ。

　　對于天線而言，滿足天線的尺寸t zJ、于波長兄時，天線周圍只存在無功近場區(qū)與輻射遠(yuǎn)場區(qū)，沒有輻射近場區(qū)。無功近場區(qū)的外界約為λ/2π，超過了這個距離，輻射場就占主要地位。滿足L/λ＜＜1的天線一般稱為小天線。

　　對射頻識別系統(tǒng)和電子標(biāo)簽而言，一般情況下，由于對電子標(biāo)簽尺寸的限制，以及讀寫器天線應(yīng)用時的尺寸限制，絕大多數(shù)情況下，采用L/λ＜＜1或L/λ＜1的天線結(jié)構(gòu)模式。天線的無功近場區(qū)和遠(yuǎn)場區(qū)的距離可以根據(jù)波長進(jìn)行估算。

　　表給出了常用射頻識別系統(tǒng)的工作頻率、對應(yīng)的波長、無功近場區(qū)與輻射遠(yuǎn)場區(qū)的距離估算結(jié)果。

　　表 不同頻率的波長、無功近場區(qū)、輻射遠(yuǎn)場區(qū)距離估算值

　　表的計算數(shù)據(jù)是基本的數(shù)值參考。對于給定的工作頻率，無功近場區(qū)的外界基本上由波長決定，輻射遠(yuǎn)場區(qū)的內(nèi)界應(yīng)該滿足大于無功近場區(qū)外界的約束。當(dāng)天線尺寸（D或L）與波長可比或大于波長時，其輻射近場區(qū)的區(qū)域大致在R1與R2之間。

　　有關(guān)天線場區(qū)的劃分，一方面表示了天線周圍場的分布特點，即輻射場中的能量以電磁波的形式向外傳播，無功近場中的能量以電場、磁場的形式相互轉(zhuǎn)換不向外傳播；另一方面表示了天線周圍場強(qiáng)的分布情況，距離天線越近，場強(qiáng)越強(qiáng)。