相信有很多天天在做RFID的朋友,做的也不錯(cuò),卻對(duì)RFID天線設(shè)計(jì)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(jì)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(shí)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(hào)時(shí),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(hào),當(dāng)然,這個(gè)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(huì)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(hào)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(gè)專業(yè)術(shù)語又做何解?
很多朋友大概都會(huì)錯(cuò)解為:卡芯片因?yàn)閺淖x卡器上獲取了能量,當(dāng)它需要向讀卡器發(fā)送信號(hào)的時(shí)候,就像是射頻芯片一樣,自己通過它的天線主動(dòng)的輻射能量出去即可,然而,這個(gè)解釋只是自圓其說的一廂情愿,實(shí)際上這個(gè)邏輯也是可以實(shí)現(xiàn)的,但邏輯問題在于,卡芯片需要足夠的能量,這個(gè)會(huì)導(dǎo)致讀卡器的讀卡距離很近很近,所以,不實(shí)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(hào)的呢?
實(shí)際上,卡端是通過對(duì)自身連接線全的開路、短路來實(shí)現(xiàn)的,這樣卡芯片基本上是不耗損點(diǎn)的,但前提條件是讀卡器一直處于13.56MHz的高頻信號(hào)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(gè)微弱的信號(hào)當(dāng)中,類似AM收音機(jī)一樣,獲取信號(hào)。這其實(shí)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(shí)等價(jià)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(shí)候,長0或長1的問題,譬如連續(xù)很多個(gè)0信號(hào)或者1信號(hào)會(huì)導(dǎo)致讀卡器接收的時(shí)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(shí)候,再插入信號(hào)用來作為數(shù)據(jù)標(biāo)識(shí)。
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(hào)給卡的時(shí)候,很簡單,通過控制水流,讓它一會(huì)流一會(huì)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(huì)流一會(huì)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(shí)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(shí)的RFID性能 。