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引言:IoT的核心技術(shù)之一就是RFID,對(duì)于RFID的組件RFID讀寫(xiě)器和電子標(biāo)簽的工作原理,你了解嘛?其實(shí)RFID的兩種組件是通過(guò)天線(xiàn)進(jìn)行通信,采用電感耦合的方式進(jìn)行,接下來(lái)我們一起看一看關(guān)于RFID電感耦合方式的射頻前端工作原理!
?總結(jié)要點(diǎn)
(1)了解線(xiàn)圈的電感和互感的概念。(2)了解串并聯(lián)諧振電路的概念。(3)RFID讀寫(xiě)器的射頻前端采用串聯(lián)諧振電路。(4)RFID電子標(biāo)簽的射頻前端采用并聯(lián)諧振電路。(5)RFID的讀寫(xiě)器和電子標(biāo)簽通過(guò)電感耦合傳輸信息。(6)了解負(fù)載調(diào)制以及功率匹配的概念。
?概念解析
(1)諧振電路,諧振電路能夠有選擇性的讓一部分頻率的信號(hào)通過(guò),同時(shí)衰減通帶外的信號(hào)。(2)諧振電路參數(shù),我們常用諧振頻率、品質(zhì)因數(shù)、輸入阻抗和頻帶寬度等參數(shù)進(jìn)行對(duì)諧振電路描述。(3)諧振頻率,也就是外部信號(hào)以特定的頻率輸入諧振電路后使的諧振電路的容抗等于感抗,這個(gè)特定的頻率就是諧振頻率,也稱(chēng)之為工作頻率。(4)品質(zhì)因數(shù),定義為諧振電路的平均儲(chǔ)能與功率損耗的比值,我們常用特性阻抗與回路電阻比值表示,故而可知Q因子是一個(gè)無(wú)量綱參數(shù)。
?電感耦合
(1)RFID讀寫(xiě)器和電子標(biāo)簽之間采用電感耦合,讀寫(xiě)器通過(guò)電感耦合給電子標(biāo)簽提供能量,同時(shí)傳輸信息通信。電感耦合是符合法拉第電磁感應(yīng)定律。(2)電子標(biāo)簽輸出電壓的調(diào)節(jié),電子標(biāo)簽獲取的是交流電壓,經(jīng)過(guò)全波整流電路、濾波電路和穩(wěn)壓電路后輸出直流溫度電壓。(3)電子標(biāo)簽通過(guò)負(fù)載調(diào)制的方式向讀寫(xiě)器傳輸數(shù)據(jù),也就是負(fù)載調(diào)制通過(guò)對(duì)電子標(biāo)簽振蕩回路的電參數(shù)根據(jù)數(shù)據(jù)流進(jìn)行調(diào)節(jié),進(jìn)行編碼調(diào)制傳輸數(shù)據(jù)信息。(4)負(fù)載調(diào)制有電阻負(fù)載調(diào)制和電容負(fù)載調(diào)制兩種方式,外部負(fù)載要使得功率匹配。
?RFID射頻前端的結(jié)構(gòu)
無(wú)論是對(duì)于RFID的讀寫(xiě)器還是RFID的電子標(biāo)簽,其射頻前端的結(jié)構(gòu)需要滿(mǎn)足要求:(1)RFID讀寫(xiě)器和電子標(biāo)簽的天線(xiàn)上的電流和感應(yīng)電壓最大化,使得讀寫(xiě)器線(xiàn)圈產(chǎn)生最大磁通,電子標(biāo)簽線(xiàn)圈的感應(yīng)輸出電壓最大。(2)功率匹配,讀寫(xiě)器最大程度輸出能量給電子標(biāo)簽,電子標(biāo)簽最大程度耦合讀寫(xiě)器的能量。(3)需要足夠的頻帶寬度BW,使得讀寫(xiě)器或者電子標(biāo)簽的信號(hào)無(wú)失真的傳輸。(4)對(duì)于低頻或者高頻的RFID采用電感耦合方式,而對(duì)于射頻(射頻(300K-300G)是高頻的較高頻段;微波頻段(300M-300G)又是射頻的較高頻段)則是采用電磁反向散射方式的。