(1)閱讀器天線電路 * Microchip 公司的13.56 MHz應答器(無源射頻卡)MCRF355和MCRF360芯片的天線電路 無源應答器的天線電路多采用并聯諧振回路 * 并聯諧振回路 在研究并聯諧振回路時，采用恒流源(信號源內阻很大)分析比較方便。 并聯諧振 諧振條件 + - 實際中線圈的電阻很小，所以在諧振時有 則： * 并聯諧振回路具有如下特性： (1)諧振時，回路電抗X=0，阻抗Z=R為最大值，且為純阻 (2)諧振時，回路電流最小，端電壓最大 (3)支路電流是總電流的Q倍 + - 當Ant B端通過控制開關與Vss端短接時，諧振回路失諧，此時應答器雖處于閱讀器的射頻能量場之內，但因失諧無法獲得正常工作能量，處于休眠狀態。 當Ant B端開路時，諧振回路諧振在工作頻率(13.56MHz)上，應答器可獲得能量，進入工作狀態。 在諧振時，電感支路中電流最大，即諧振回路兩端可獲得最大電壓，這對無源應答器的能量獲取是必要的。 * (3)閱讀器和應答器之間的電感耦合 法拉第定理指出，一個時變磁場通過一個閉合導體回路時，在其上會產生感應電壓，并在回路中產生電流。 當應答器進入閱讀器產生的交變磁場時，應答器的電感線圈上就會產生感應電壓，當距離足夠近，應答器天線電路所截獲的能量可以供應答器芯片正常工作時，閱讀器和應答器才能進入信息交互階段。 應答器線圈感應電壓的計算 電子標簽感應電壓與兩個線圈距離的3次方成反比，因此電子標簽和讀寫器的距離越近，電子標簽的耦合的電壓越大。因此，在電感耦合工作方式中，電子標簽必須靠近讀寫器才能工作。 * 應答器直流電源電壓的產生 應答器直流電源電壓的產生 電子標簽可采用全波整流電路，線圈耦合得到的交變電壓通過整流后直流電壓。 電容Cp濾除高頻成分，同時作為儲能元件 由于電子標簽和讀寫器的距離不斷變化，使得電子標簽獲得交變電壓也不斷變化，導致整流后的直流電壓不是很穩定，因此需要穩壓電路。穩壓電路的輸出給電子標簽的芯片提供所需直流電壓。 電子標簽終于獲得了能量，但是電子標簽如何向讀寫器傳遞它的信息呢？ * 應答器向閱讀器的信息傳送時采用負載調制技術 互感耦合回路的等效阻抗關系 應答器電壓 3．數據傳輸 讀寫器電壓 * 電阻負載調制 開關S用于控制負載調制電阻Rmod的接入與否，開關S的通斷由二進制數據編碼信號控制。 二進制數據編碼信號用于控制開關S。當二進制數據編碼信號為“1”時，設開關S閉合，則此時應答器負載電阻為RL和Rmod并聯；而二進制數據編碼信號為“0”時，開關S斷開，應答器負載電阻為RL。 由于Rmod的接入，使得并聯電阻減小，導致品質因數降低，這使得應答器兩端的電壓減小。 * 電阻負載調制數據信息傳遞的原理 (a)是應答器上控制開關S的二進制數據編碼信號， (b)是應答器電感線圈上的電壓波形， (c)是閱讀器電感線圈上的電壓波形， (d)是對閱讀器電感線圈上的電壓解調后的波形。 * 電容負載調制 電容負載調制是用附加的電容器Cmod代替調制電阻Rmod 由于接入電容Cmod，電子標簽回路失諧，又由于讀寫器和電子標簽的耦合作用，導致讀寫器也失諧。 電容電容Cmod的接入可使電子標簽線圈上的電壓下降，從而導致讀寫器線圈上的電壓的上升。 電容負載調制的波形變化和電阻負載調制波形變化相似，但此時讀寫器線圈的電壓不僅發生振幅的變化，也發生相位的變化。 4、功率放大 功率放大電路 功率放大電路位于RFID系統的閱讀器中，用于向應答器提供能量 采用諧振功率放大器 分為A類(或稱甲類)、B類(或稱乙類)、C類(或稱丙類)三類工作狀況 在電感耦合RFID系統的閱讀器中，常采用B，D和E類放大器 二、 反向散射耦合RFID系統 1．反向散射 雷達技術為RFID的反向散射耦合方式提供了理論和應用基礎。當電磁波遇到空間目標時，其能量的一部分被目標吸收，另一部分以不同的強度散射到各個方向。在散射的能量中，一小部分反射回發射天線，并被天線接收(因此發射天線也是接收天線)，對接收信號進行放大和處理，即可獲得目標的有關信息。 2．RFID反向散射耦合方式 一個目標反射電磁波的頻率有反射橫截面來確定。反射橫截面的大小與一系列的參數有關，如目標的大小、形狀和材料，電磁波的波長和極化方向等。由于目標的反射性能通常隨頻率的升高而增強，所以RFID反向散射耦合方式采用超高頻和微波，應答器和讀寫器的距離大于1m。 閱讀器 天線 電子標簽 芯片 天線 RFID反向散射耦合方式原理圖 讀寫器、應答器和天線構成一個收發通信系統。 (1)應答器的能量供給 無源應答器的能量由讀寫器提供，讀寫器天線發射的功率P1經自由空間衰減后到達應答器，經應答器中的整流電路后形成應答器的工作電壓。

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總結

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