rfid射频识别原理研究(最终版).

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1、北京交通大学RFID射频识别原理研究秦娟杨宏达2014/12/28目录RFID射频识别原理研究1摘要：1关键词：1RFID技术背景1互感耦合RFID系统电路的基本原理21.谐振发生的条件22.互感耦合RFID系统电路分析2（1）分析一：3（2）分析二：5（3）分析三：9（4）分析四11参考文献：12感想总结13引言初识RFID射频识别技术：射频识别技术（RadioFrequencyIdentification，缩写RFID）是20世纪90年代开始兴起的一种自动识别技术。射频识别技术是一项利用射频信号通过空间耦合(交变磁场或电磁场)实现无接触信息传递并通过所

2、传递的信息达到识别目的的技术。从信息传递的基本原理来说，射频识别技术在低频段基于变压器耦合模型(初级与次级之间的能量传递及信号传递)，在高频段基于雷达探测目标的空间耦合模型(雷达发射电磁波信号碰到目标后携带目标信息返回雷达接收机)。本文讲的是射频识别技术在低频段基于变压器耦合模型的基本原理。关键词：RFID射频识别基本原理RFID技术背景射频识别是一种无线通信技术，可以通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据，而无需识别系统与特定目标之间建立机械或者光学接触。无线电的信号是通过调成无线电频率的电磁场，把数据从附着在物品上的标签上传送出去，以自动辨识与追踪该

3、物品。某些标签在识别时从识别器发出的电磁场中就可以得到能量，并不需要电池；也有标签本身拥有电源，并可以主动发出无线电波（调成无线电频率的电磁场）。标签包含了电子存储的信息，数米之内都可以识别。与条形码不同的是，射频标签不需要处在识别器视线之内，也可以嵌入被追踪物体之内。许多行业都运用了射频识别技术。将标签附着在一辆正在生产中的汽车，厂方便可以追踪此车在生产线上的进度。仓库可以追踪药品的所在。射频标签也可以附于牲畜与宠物上，方便对牲畜与宠物的积极识别（积极识别意思是防止数只牲畜使用同一个身份）。射频识别的身份识别卡可以使员工得以进入锁住的建筑部分，汽车上的射

4、频应答器也可以用来征收收费路段与停车场的费用。某些射频标签附在衣物、个人财物上，甚至于植入人体之内。由于这项技术可能会在未经本人许可的情况下读取个人信息，这项技术也会有侵犯个人隐私忧患。RFID技术作为一项先进的自动识别和数据采集技术，通过无线射频方式进行非接触双向数据通信，对目标加以识别并获取相关数据。被公认为21世纪十大重要技术之一。已经成功应用到生产制造、物流管理、公共安全等各个领域。随着RFID技术的不断发展和标准的不断完善，RFID产业链从硬件制造技术、中间件到系统集成应用等各环节都将得到提升和发展，产品将更加成熟、廉价和多样性，应用领域将更加广

5、泛。如用于电子门禁、身份识别、货物识别、动物识别、电子车票等场合。RFID系统由计算机、读写器和应答器以及耦合器组成。应答器存放被识别物体的有关信息，放置在要识别的移动物体上。耦合器可以是天线或线圈。近距离的射频识别系统采用耦合线圈。下面就简要分析下互感耦合RFID系统电路的基本原理。互感耦合RFID系统的基本原理1、RFID系统原理图1所示为为互感耦合RFID系统电路接口的等效电路。互感的初级部分位于信息的读写器或阅读器一端，它发出高频信号，在初级电感L1（发送线圈）上产生感应电压。次级电路是应答器的接收等效电路，L2是应答器的接收线圈。当应答器靠近读写

6、器时，线圈之间发生互感，应答器从接收线圈上获得微弱能量（这部分电路没有画出）来控制电子开关S动作发出特定的ID信息。电路初级和次级均谐振于vs的频率=125kHz。当开关S断开时，次级回路谐振，获得的高电压整流后给应答器控制芯片供电。由于次级回路谐振，其反映到初级的阻抗比较大，初级电容C1上电压比较低。当开关S闭合时，次级阻抗为电感，反映到初级阻抗比较小，使得初级电容C1上电压幅度显著升高。因此，次级负载变化引起初级电容电压幅度被调制，称为负载调制，由此实现信号从次级到初级的传递。读写器检测电容C1上电压幅度变化得到应答器传来的二进制ID信息（即开关S的控

7、制信号），如图2所示。2.谐振电路原理：（1）、串联谐振电路：对如图的RLC串联组合，其阻抗为其交流电压U与交流电流I（均为有效值）的关系为：电压与电流的位相差ф为：可见Z和ф都是ω的函数，当时，ф=0使得电抗X=0，即电压和电流间的位相差为零，电路发生串联谐振。此时的频率称为谐振频率ω0                                             串联谐振可以产生很高的正弦电压。（2）、并联谐振电路：对如图的RLC并联组合，其导纳为,可以推导出，当时，导纳虚部B=0Y=G为纯电阻，称在此频率下电路发生并联谐振，称为并联谐振频率

8、。并联谐振可以产生高电流。EWB仿真及电路分析电路分析一：给定电路