物联网RFID技术及应用
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第3章 RFID与无线通信技术

【内容提要】

射频前端的基本功能是实现射频能量和信息传递,本章的重点内容为RFID射频前端的电路构成、工作原理、参数的计算和调制解调技术,此外还包括无线通信技术、电磁波技术、天线技术以及RFID与电磁兼容技术。

【案例分析】 “捕获”无线信号

根据射频识别原理,无线信号是由读写器的天线端发射出来的,然后应答器接收无线信号,并对其进行处理,进而获取能量和数据信息。这里有个关键问题——作为接收装置,应答器是如何检测到无线信号是否被发射出来,以及无线信号的频率和强度呢?

对于无线信号的检测,通常的方法是使用频谱分析,可以直观地看到无线信号的强度(功率)、频率等。但是频谱分析仪属于专业仪器,通常体积较大,不便于携带,同时价格比较昂贵且操作较为复杂,而应答器体积小又高度集成。那如何解决这个问题呢?

遇到图3.1中的电路,“捕获”电波的问题就可以迎刃而解。

图3.1 可以“捕获”无线信号的电路及原理图

将该电路置于读写器或者其他信号源的射频场区域内,当读写器或信号源发射出与本电路谐振频率一致的无线信号时,发光二极管D1将会被点亮,并且D1的亮度会随着电路与射频信号源之间距离的变化而变化:距离越近,亮度越高;反之,亮度变低。当超过一定的距离时,D1将熄灭。

D1被点亮,说明有电流通过本电路,而电流来自射频场内的无线信号,即该电路成功地“捕获”了指定频率的无线信号。

无线电技术的原理:导体中电流强弱的改变会产生无线电波。

利用这一现象,通过调制可将信息加载于无线电波之上。当电波通过空间传播到达收信端时,电波引起的电磁场变化又会在导体中产生电流,通过解调将信息从电流变化中提取出来,就达到了信息传递的目的。