《RFID概论》PPT课件.ppt

《射频识别（RFID）原理与应用》《射频模拟电路》？“有了无线识别（RFID）技术，还需要管家吗？”第1章RFID概论射频识别具有下述特点：
它是通过电磁耦合方式实现的非接触自动识别技术；
它需要利用无线电频率资源，必须遵守无线电频率使用的众多规范；
它存放的识别信息是数字化的，因此通过编码技术可以方便地实现多种应用，如身份识别、商品货物识别、动物识别、工业过程监控和收费等；
它可以容易地对多应答器、多阅读器进行组合建网，以完成大范围的系统应用，并构成完善的信息系统；
它涉及计算机、无线数字通信、集成电路、电磁场等众多学科，是一个新兴的融合多种技术的领域。1.2RFID的基本原理根据射频耦合方式的不同，RFID可以分为：
电感耦合方式（磁耦合）
反向散射耦合方式（电磁场耦合）RFID的工作频率1.2RFID的基本原理电感耦合方式电感耦合方式
应答器能量的供给：电感耦合方式的应答器几乎都是无源的，能量(电源)从阅读器获得。由于阅读器产生的磁场强度受到电磁兼容性能有关标准的严格限制，因此系统的工作距离较近。
应答器向阅读器的数据传输应答器向阅读器的数据传输
应答器向阅读器的数据传输采用负载调制的方法。上图中的负载调制方式称为电阻负载调制，其实质上是一种振幅调制，也称为调幅（AM），调节接入电阻R2的大小可改变调制度的大小。电感耦合的时序方式电感耦合的时序方式
阅读器向应答器的能量传输和数据传输占用一个连续的间隙，在此时间内，应答器获取能量和数据而不传送数据。在两次能量供应的间隙时间，应答器完成向阅读器的数据传输。
电感耦合的时序方式仅适合在135kHz以下频率范围内工作。阅读器的发送器仅在传输能量时工作，传输能量在应答器中给电容充电，以存储能量。在充电过程中，应答器处于低功耗省电模式，从而使接收到的能量几乎完全用于电容器充电。
在充电过程中，应答器应能存储起在向阅读器传输数据时间内需要消耗的能量。
在充电结束后，应答器上的振荡器被激活，振荡器被调制后，将调制的数字数据传送至阅读器。扫频法
所谓“扫频”，就是利用某种方法，使正弦信号的频率随时间按一定规律，在一定范围内反复扫动。这种频率扫动的正弦信号，称为扫频信号。如图所示
该扫频信号频率变化从fL到fH，不断重复作线性扫动。
扫频信号的主要工作特性
有效扫频宽度：在扫频线性和振幅平稳性符合要求的条件下，最大的频率覆盖范围。
扫频线性：扫频信号频率的变化规律和预定的扫频规律之间的吻合程度。
振幅平稳性：扫频信号的振幅应恒定不变。扫频法的工作原理扫频法的工作原理
阅读器侧采用扫频振荡器，电感L1是扫频振荡器的线圈，L1中的电流产生扫频的交变磁场，频率从fL扫至fH。应答器的谐振回路由L2和C2组成，其谐振频率为f2，f2在fL至fH之间。
当应答器接近阅读器，阅读器扫频信号的频率和应答器谐振回路的频率f2相等时，线圈L1中的电流产生一个明显的增量，该增量可提供用于识别。
识别的方法是将阅读器安装于通道口，线圈可绕成大面积的方框形状，当附有应答器的物品被携带时，阅读器可给出警示。
该技术可用于商场的电子防盗，这种无源应答器由电感线圈和薄膜电容构成谐振回路，称为1比特应答器。应答器在收款处可取下再用，或将其置于强磁场下利用产生的感应电压击穿薄膜电容。分频信号检测法分频信号检测法
该方法的工作频率范围为100~135kHz（如128kHz）。
该方法的原理与电感耦合方式相同，应答器是无源的，载波信号经二分频后送至调制器，在调制器中被应答器数据（存储在EEPROM中）或低频方波信号调制，被调制的二分频载波信号经应答器电感线圈L3送至阅读器，阅读器对二分频载波信号进行处理，便可获得应答器的有关信息。
反向散射
雷达技术为RFID的反向散射耦合方式提供了理论和应用基础。当电磁波遇到空间目标（物体）时，其能量的一部分被目标吸收，另一部分以不同的强度被散射到各个方向。在散射的能量中，一小部分反射回了发射天线，并被该天线接收（因此发射天线也是接收天线），对接收信号进行放大和处理，即可获取目标的有关信息
RFID反向散射耦合方式
一个目标反射电磁波的效率由反射横截面来衡量。反射横截面的大小与一系列参数有关，如目标大小、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特高频（UHF）和超高频（SHF），应答器和阅读器的距离大于1m。RIFD反向散射耦合方式RFID反向散射耦合方式
应答器的能量供给
无源应答器的能量由阅读器提供，阅读器天线发射的功率P1经自由空间衰减后到达应答器，设达到功率为P1′，P1′中被吸收的功率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频率范围内，有关电磁兼容的国际标准对阅读器所能发射的最大功率