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RFID天线的设计原理与定制准则

发布时间:2016-1-14 10:10:40

相信有很多天天在做RFID的朋友,做的也不错,却对RFID天线设计的基本原理含糊不清,当然,作为资深“行业大佬”的我们,也放不下身段去“不耻下问”,书上虽然有很多理论很多讲解,但是往往专业性技术性太强,让人难以理解,更谈不上通晓了!
本文仅以13.56MHz的RFID天线设计技术为例进行讲解。13.56MHz的RFID天线主要分为读卡器和卡。读卡器是与电源相接的,当卡靠近读卡器的时候,卡内部的线圈从读卡器上发射的13.56MHz的磁场感应中获取能量,再通过整流滤波后供给给卡芯片,当然,卡芯片只需要很少的能量就够了。
当读卡器向卡传输信号时,可以通过ASK调制在磁场上,这样以来,卡芯片就能获取ASK信号,当然,这个ASK调整的速度不能太低,如若不然,卡芯片上的电容滤波不够稳定,会导致卡芯片的供电不稳。
以上理论很多做RFID的朋友相信都能够明白,但卡芯片是如何把信号传给读卡器的呢?相信有很多朋友就不明所以了,尤其“副载波负载调制”这个专业术语又做何解?
很多朋友大概都会错解为:卡芯片因为从读卡器上获取了能量,当它需要向读卡器发送信号的时候,就像是射频芯片一样,自己通过它的天线主动的辐射能量出去即可,然而,这个解释只是自圆其说的一厢情愿,实际上这个逻辑也是可以实现的,但逻辑问题在于,卡芯片需要足够的能量,这个会导致读卡器的读卡距离很近很近,所以,不实用!一般的这种技术,大多应用于有源RFID中,此处暂不做详解。
那么很多朋友就要问了,卡到底是如何传输自己的信号的呢?
实际上,卡端是通过对自身连接线全的开路、短路来实现的,这样卡芯片基本上是不耗损点的,但前提条件是读卡器一直处于13.56MHz的高频信号下,卡通过不停的开路、短路自身的天线,导致读卡器与卡之间的磁场变化,从而影响了读卡器天下两端电压幅度的微弱变化,再从这个微弱的信号当中,类似AM收音机一样,获取信号。这其实就是所谓的“负载调制”,那么“副载波”又做何解?“副载波”其实等价于一般射频中的中频概念,主要是为了解决数据过来的时候,长0或长1的问题,譬如连续很多个0信号或者1信号会导致读卡器接收的时候,无法分辨到底是数据还是稳态的非数据,所以在数据传输的时候,再插入信号用来作为数据标识。
比如水管里的水,我们把水比作磁场,它连接了读卡器和卡,并且水流只能从读卡器流向卡,所以卡才能获取能量。当读卡器要发信号给卡的时候,很简单,通过控制水流,让它一会流一会不留,卡就能感受得到了。那么卡如何告诉读卡器的呢?也很简单,它去堵水龙头,让它一会流一会堵,读卡器就知道了!

关于RFID天线定制,慧睿提醒大家,在定制的时候,我们主要是需要考虑到以下问题:①天线的类型;②天线的阻抗;③在应用到物品上的RFID的性能;④在有其他的物品围绕贴标签物品时的RFID性能 。


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