学时RFID的射频前端.pptx

会计学
从电子标签到读写器之间的通信和能量感应方式来看，RFID系统一般可以分为电感耦合（磁耦合）系统和电磁反向散射耦合（电磁场耦合）系统。电感耦合系统是通过空间高频交变磁场实现耦合，依据的是电磁感应定律；电磁反向散射耦合，即雷达原理模型，发射出去的电磁波碰到目标后反射，同时携带回目标信息，依据的是电磁波的空间传播规律。
电感耦合方式一般适合(shìhé)于高、低频率工作的近距离RFID系统；电磁反向散射耦合方式一般适合(shìhé)于超高频、微波工作频率的远距离RFID系统。/一、电感(diànɡǎn)耦合RFID系统阅读器如何(rúhé)将能量传递给应答器？
应答器如何(rúhé)将数据传递给阅读器？71、线圈(xiànquān)的自感和互感1）磁通量2）自感(zìɡǎn)现象3）互感(hùgǎn)现象互感(hùgǎn)现象的应用：收音机里的磁性天线(cíxìnɡtiānxiàn).能量供给：
阅读器天线电路(diànlù)
应答器天线电路(diànlù)
阅读器和应答器之间的电感耦合1516电路(diànlù)的等效阻抗为181920当电源电压U及元件参数R、L、C都不改变时，电流幅值（有效值）随频率(pínlǜ)变化的曲线，如下图所示。注意(zhùyì)：线圈(xiànquān)半径取多少合适？2425线圈半径(bànjìng)取多少合适？设r为常数，假定线圈(xiànquān)中电流不变，则低频和高频的电子标签的天线用于耦合读写器的磁通，该磁通向电子标签提供能量，并在读写器与电子标签之间传递信息。
电子标签天线的构造有如下要求：

电子标签天线常采用并联谐振电路。并联谐振时，电路可以获得最大的电压；可最大程度的耦合读写器的能量；能根据带宽(dàikuān)要求调整谐振电路的品质因数，满足接收的信号无失真。2930并联(bìnglián)谐振32当AntB端通过控制开关与Vss端短接时，谐振回路失谐，此时应答器虽处于阅读器的射频能量场之内，但因失谐无法(wúfǎ)获得正常工作能量，处于休眠状态。
当AntB端开路时，谐振回路谐振在工作频率（13.56MHz）上，应答器可获得能量，进入工作状态。
在谐振时，电感支路中电流最大，即谐振回路两端可获得最大电压，这对无源应答器的能量获取是必要的。重点(zhòngdiǎn)来了，别打瞌睡啰！35应答器线圈感应电压(diànyā)的计算37394041424、功率放大补充(bǔchōng)知识：45二、反向散射(sǎnshè)耦合RFID系统2．RFID反向散射耦合方式
一个目标反射电磁波的频率有反射横截面来确定(quèdìng)。反射横截面的大小与一系列的参数有关，如目标的大小、形状和材料，电磁波的波长和极化方向等。由于目标的反射性能通常随频率的升高而增强，所以RFID反向散射耦合方式采用超高频和微波，应答器和读写器的距离大于1m。（1）应答器的能量供给
无源(wúyuán)应答器的能量由读写器提供，读写器天线发射的功率P1经自由空间衰减后到达应答器，经应答器中的整流电路后形成应答器的工作电压。
在UHF和SHF频率范围，有关电磁兼容的国际标准对读写器所能发射的最大功率有严格的限制，因此在有些应用中，应答器采用完全无源(wúyuán)方式会有一定困难。为解决应答器的供电问题，可在应答器上安装附加电池。为防止电池不必要的消耗，应答器平时处于低功耗模式，当应答器进入读写器的作用范围时，应答器由获得的射频功率激活，进入工作状态。读写器到电子标签的能量传输：
在距离读写器R处的电子标签的功率密度为:

在电子标签和发射天线最佳对准(duìzhǔn)和正确极化时，电子标签可吸收的最大功率:

电子标签到读写器的能量传输：

（2）应答器至读写器的数据传输
由读写器传到应答器的功率的一部分被天线反射，反射功率P2经自由空间后返回读写器，被读写器天线接收。接收信号经收发耦合器电路传输到读写器的接收通道，被放大后经处理电路获得有用信息。
应答器天线的反射性能受连接到天线的负载变化的影响，因此，可采用相同的负载调制方法实现反射的调制。其表现为反射功率P2是振幅调制信号，它包含了存储在应答器中的识别数据信息。
（3）读写器至应答器的数据传输
读写器至应答器的命令及数据传输，应根据(gēnjù)RFID的有关标准进行编码和调制，或者按所选用应答器的要求进行设计。
习题
1、根据射频耦合方式的不同，RFID可以分为和
两大类，前者依据的是，一般适合于高、低频率(pínlǜ)工作的近距离RFID系统，后者依据的是，一般适合于超高频、微波工作频率(pínlǜ)的远距离RFID系统。
2、RFID的射频前端电路的作用。其中读写器的射频前端常采用电路，电子标签的射频前端常采用
电路。
3、采用电