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涞水信息网 2020-06-23 450 10

RFID标识是如何工作中的

射频识别技术是一种应用射频识别技术的非触碰自动检索技术性,具备传输速度快、防撞击、大批载入、健身运动全过程载入等优点,因而,技术性在货运物流与供应链、企业生产管理与操纵、防伪标识与安全管理、道路交通与操纵等各行业具备重特大的运用发展潜力。现阶段,射频识别技术技术性的工作中频率段包含低頻、高频率、超高频率及微波加热段,在其中以高频率和超高频率的运用更为普遍。
2 RFID技术性基本原理
RFID系统软件关键由读写器(target)、应答器(RFID标识)和后台管理计算机组成,在其中,读写器完成对标识的数据信息读写能力和储存,由操纵模块、高频率通讯控制模块和无线天线构成,标识关键由一块集成电路芯片集成ic及外接无线天线构成,在其中电源电路集成ic一般 包括射频前端、逻辑性操纵、储存器等电源电路。标识依照供电系统基本原理可分成数字功放(acTIve)标识、半数字功放(semiacTIve)标识和微波感应器(passive)标识,微波感应器标识由于低成本、体型小而备受青睐。
RFID系统软件的基础原理是:标识进到读写器发送频射场后,将无线天线得到的感应电动势经升压电路后做为集成ic的开关电源,另外将带信息内容的感应电动势根据射频前端电源电路变成模拟信号送进逻辑性控制回路开展解决,必须回应的信息内容则从标识储存器传出,经逻辑性控制回路送到射频前端电源电路,最终根据无线天线送回读写器。
RFID标识是如何工作中的
3 RFID系统软件中的无线天线
从RFID技术性基本原理上看,RFID标识特性的关键所在RFID标识无线天线的特性和特性。在标识与读写器数据通讯全过程中起主导作用是无线天线,一方面,标识的集成ic起动电源电路开始工作,必须根据无线天线在读写器造成的磁场中得到充足的动能;另一方面,无线天线决策了标识与读写器中间的通讯无线信道和通信方式。因而,无线天线尤其是标识內部无线天线的科学研究就变成了关键。
3.1RFID系统软件无线天线的类型
按RFID标识集成ic的供电系统方法来分,RFID标识无线天线能够分成数字功放无线天线和微波感应器无线天线两大类。数字功放无线天线的特性规定较无源无线天线要低一些,可是其特性受电池循环次数的危害非常大:微波感应器无线天线可以摆脱数字功放无线天线受充电电池限定的不够,可是对无线天线的特性规定很高。现阶段,RFID无线天线的科学研究关键是微波感应器无线天线。从RFID系统软件工作中频率段来分,在LF、HF段f如6.78MHz、13.56MHz)I作的RFID系统软件,电磁感应动能的传输是在感应场地区(似稳场)中进行,也称之为磁感应藕合系统软件;在UHF段(如915MHz、2400Mttz)Z作的系统软件,电磁感应动能的传输是在远场地区(辐射源场)中进行,也称之为微波辐射系统软件。因为二种系统软件的动能造成和传输方法不一样,相匹配的RFID标识无线天线及前端开发一部分存有分别独特性,因而标识无线天线分成近场磁感应电磁线圈无线天线和远场辐射源无线天线。磁感应藕合系统软件应用的是近场磁感应电磁线圈无线天线,由多匝电感构成,电感和两者之间相串联的电容器组成串联谐振控制回路以藕合较大 的频射动能;微波辐射系统软件应用的远场辐射源无线天线的类型主要是偶极子天线和缝隙天线,远场辐射源无线天线一般 是串联谐振式的,一般取半光波长。无线天线的样子和规格决策它能捕获的頻率范畴等特性,頻率越高,无线天线越灵巧,占有的总面积也越低。较高的输出功率能够有较小的标识规格,与线下磁感应无线天线对比,远场辐射源无线天线的辐射效率较高。
3.2RFID标识无线天线的设计方案规定
RFID标识无线天线的设计方案规定关键包含:无线天线的物理学规格充足小,能考虑标识微型化的要求;具备全向或半球型遮盖的专一性;具备高增益,能出示较大 的数据信号给标识的集成ic;匹配电阻好,不管标识在哪边,标识无线天线的电极化都能与读写器的数据信号相符合;具备顽健性及成本低。在挑选无线天线时关键考虑到:无线天线的种类,无线天线的特性阻抗,运用到物件上的RF特性,当有别的物件紧紧围绕标识物件时的RF特性。
4 RFID标识无线天线的类型和研究现状
标识无线天线关键分成3类别:电磁线圈型、偶极子、间隙(包含微带贴片式)型。电磁线圈型无线天线是将金属丝缠绕成平面图或将金属丝盘绕在磁心上;偶极子天线由每段一样大小和同长的直输电线排列成一条平行线组成,数据信号从正中间的2个节点馈人,无线天线的长短决策頻率范畴;间隙型无线天线是由金属表层 切出来的凹形槽组成,在其中微带贴片式无线天线由一块尾端含有正方形的线路板组成,长方形的长宽决策頻率范畴。
鉴别间距低于10m的中低頻近距软件系统的RFID无线天线一般选用加工工艺简易、低成本的电磁线圈型无线天线;1I1之上的高频率或微波加热频率段的长距离软件系统必须选用偶极子和间隙型无线天线。
4.1线圈型无线天线
当标识电磁线圈无线天线进到读写器造成的交替变化电磁场中,标识无线天线与读写器无线天线中间的相互影响就类似变电器。二者的电磁线圈等于变电器的初级线圈和次级线圈。
标识和读写器双向通信应用的载波通信頻率便是当规定标识无线天线电磁线圈外观设计不大,即总面积小,且需一定的工作中间距,RFID标识与读写器问的无线天线电磁线圈互感量(就显著不可以考虑具体要求,能够在标识无线天线电磁线圈內部插进具备高导磁率的铁氧体磁芯原材料,以扩大互感量,进而赔偿电磁线圈截面小的难题”。现阶段电磁线圈型无线天线的完成技术性已很完善,普遍地运用在身份核查、货品标识等系统软件中,可是针对頻率高、数据量大、工作中间距和方位不确定性的RFID运用场所,选用电磁线圈型无线天线难以达到相对的性能参数。
4.2偶极子天线
偶极子天线具备辐射源工作能力好、构造简易、高效率的优势,能够设计方案成适用多方位通讯的RFID系统软件,被广泛运用于RFID标识无线天线的设计方案,尤其是在长距离RFID系统软件中。
传统式半波偶极子天线的较大 难题取决于对标识规格的危害,如915MHz的半波偶极子。研究表明,端接的、歪斜的、伸缩的偶极子天线能够根据挑选适合的几何图形主要参数来得到需要的输入电阻,具备增益值高、頻率遮盖宽和噪音低的优势,特性十分优异,且与传统式半波偶极子天线对比规格要小许多 ,若相互配合锡焊电气设备接线端子和不平衡变电器,还能最大限度地提高增益值、匹配电阻和网络带宽。己知提升无线天线的弯曲频次有益于不在减少无线天线高效率的状况下减少无线天线规格,那麼,怎样在比较有限的空间下开展“弯曲”,“弯曲”的实际主要参数对标识无线天线的串联谐振和输入电阻有什么危害?如何“弯曲”的RF高效率最大?
我们知道。具备博采构造的物件一般都是有占比自相似度和室内空间添充性的特性,运用到无线天线设计方案上能够完成无线天线多频率段特点和规格减缩特点。世界各国对具备博采构造的无线天线干了很多科学研究工作中,确认了博采构造的无线天线具备优良的规格减缩特点,能够在比较有限的室内空间内大大提高无线天线高效率网。
对半波震子的不一样部位和层面应用Hilbert博采转换,并且用矩量法对Hilbert标识无线天线开展模拟仿真,能获得标识无线天线的串联谐振和输入电阻随分形维数和级别不一样的模拟仿真結果,剖析結果中的天线增益和高效率,分辨哪样层面和级别的标识无线天线最切合实际标识无线天线的设计方案规定,进一步制做实体线无线天线,并检测RF鉴别间距,它是常见的研究思路。
4.3间隙(包含微带贴片式)型无线天线
缝隙天线具备低轮廊、重量较轻、生产加工简易、便于与物件共形、大批量生产、电气性能多元化、光纤宽带与有源器件和电源电路集变成统一的部件等特性,合适大规模生产,能简单化整个设备的制做与调节,进而大幅度降低成本费。
微带贴片式无线天线是由贴在含有金属材料底版的物质衬底上的辐射源贴片式电导体所组成,依据无线天线辐射源特点,能够设计方案贴片式电导体为各种形状。广泛运用于頻率高过100MHz的低轮廊构造,一般 由一矩形框或正方形的金属材料贴片式放置接地平面上的一片层析电解介质(称之为衬底)表层所构成,其贴片式可选用光刻工艺生产制造,使之低成本,便于很多生产制造。
如前所述,弯曲型无线天线有益于减少标识无线天线的物理学规格,考虑标识微型化的设计方案规定。针对缝隙天线而言,一样能够运用弯曲的定义。实际上,弯曲间隙天

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