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RFID天線的設計原理與定制準則

發布時間:2016-1-14 10:10:40

相信有很多天天在做RFID的朋友,做的也不錯,卻對RFID天線設計的基本原理含糊不清,當然,作為資深“行業大佬”的我們,也放不下身段去“不恥下問”,書上雖然有很多理論很多講解,但是往往專業性技術性太強,讓人難以理解,更談不上通曉了!
本文僅以13.56MHz的RFID天線設計技術為例進行講解。13.56MHz的RFID天線主要分為讀卡器和卡。讀卡器是與電源相接的,當卡靠近讀卡器的時候,卡內部的線圈從讀卡器上發射的13.56MHz的磁場感應中獲取能量,再通過整流濾波后供給給卡芯片,當然,卡芯片只需要很少的能量就夠了。
當讀卡器向卡傳輸信號時,可以通過ASK調制在磁場上,這樣以來,卡芯片就能獲取ASK信號,當然,這個ASK調整的速度不能太低,如若不然,卡芯片上的電容濾波不夠穩定,會導致卡芯片的供電不穩。
以上理論很多做RFID的朋友相信都能夠明白,但卡芯片是如何把信號傳給讀卡器的呢?相信有很多朋友就不明所以了,尤其“副載波負載調制”這個專業術語又做何解?
很多朋友大概都會錯解為:卡芯片因為從讀卡器上獲取了能量,當它需要向讀卡器發送信號的時候,就像是射頻芯片一樣,自己通過它的天線主動的輻射能量出去即可,然而,這個解釋只是自圓其說的一廂情愿,實際上這個邏輯也是可以實現的,但邏輯問題在于,卡芯片需要足夠的能量,這個會導致讀卡器的讀卡距離很近很近,所以,不實用!一般的這種技術,大多應用于有源RFID中,此處暫不做詳解。
那么很多朋友就要問了,卡到底是如何傳輸自己的信號的呢?
實際上,卡端是通過對自身連接線全的開路、短路來實現的,這樣卡芯片基本上是不耗損點的,但前提條件是讀卡器一直處于13.56MHz的高頻信號下,卡通過不停的開路、短路自身的天線,導致讀卡器與卡之間的磁場變化,從而影響了讀卡器天下兩端電壓幅度的微弱變化,再從這個微弱的信號當中,類似AM收音機一樣,獲取信號。這其實就是所謂的“負載調制”,那么“副載波”又做何解?“副載波”其實等價于一般射頻中的中頻概念,主要是為了解決數據過來的時候,長0或長1的問題,譬如連續很多個0信號或者1信號會導致讀卡器接收的時候,無法分辨到底是數據還是穩態的非數據,所以在數據傳輸的時候,再插入信號用來作為數據標識。
比如水管里的水,我們把水比作磁場,它連接了讀卡器和卡,并且水流只能從讀卡器流向卡,所以卡才能獲取能量。當讀卡器要發信號給卡的時候,很簡單,通過控制水流,讓它一會流一會不留,卡就能感受得到了。那么卡如何告訴讀卡器的呢?也很簡單,它去堵水龍頭,讓它一會流一會堵,讀卡器就知道了!

關于RFID天線定制,慧睿提醒大家,在定制的時候,我們主要是需要考慮到以下問題:①天線的類型;②天線的阻抗;③在應用到物品上的RFID的性能;④在有其他的物品圍繞貼標簽物品時的RFID性能 。


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