RFID天線的設(shè)計原理與定制準(zhǔn)則

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發(fā)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(shè)計的基本原理含糊不清，當(dāng)然，作為資深“行業(yè)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(yè)性技術(shù)性太強(qiáng)，讓人難以理解，更談不上通曉了！
本文僅以13.56MHz的RFID天線設(shè)計技術(shù)為例進(jìn)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(dāng)卡靠近讀卡器的時候，卡內(nèi)部的線圈從讀卡器上發(fā)射的13.56MHz的磁場感應(yīng)中獲取能量，再通過整流濾波后供給給卡芯片，當(dāng)然，卡芯片只需要很少的能量就夠了。
當(dāng)讀卡器向卡傳輸信號時，可以通過ASK調(diào)制在磁場上，這樣以來，卡芯片就能獲取ASK信號，當(dāng)然，這個ASK調(diào)整的速度不能太低，如若不然，卡芯片上的電容濾波不夠穩(wěn)定，會導(dǎo)致卡芯片的供電不穩(wěn)。
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(fù)載調(diào)制”這個專業(yè)術(shù)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(dāng)它需要向讀卡器發(fā)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(xiàn)的，但邏輯問題在于，卡芯片需要足夠的能量，這個會導(dǎo)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(shù)，大多應(yīng)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(xiàn)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(dǎo)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(dāng)中，類似AM收音機(jī)一樣，獲取信號。這其實就是所謂的“負(fù)載調(diào)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(shù)據(jù)過來的時候，長0或長1的問題，譬如連續(xù)很多個0信號或者1信號會導(dǎo)致讀卡器接收的時候，無法分辨到底是數(shù)據(jù)還是穩(wěn)態(tài)的非數(shù)據(jù)，所以在數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r候，再插入信號用來作為數(shù)據(jù)標(biāo)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(dāng)讀卡器要發(fā)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(guān)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(yīng)用到物品上的RFID的性能；④在有其他的物品圍繞貼標(biāo)簽物品時的RFID性能。

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