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《互感和谐振电路应用——rfid原理研究》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、专题研讨报告题目:互感和谐振电路应用——RFID原理研究摘要:无线射频识别技术(简称:RFID)-种非接触式的自动识别技术,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。它采用大规模集成电路技术、识别技术、计算机及通信技术,通过读写器和安装在载体上的RFID卡,构成RFID系统,实现对栽体的非接触的识别和数据信息交换,广泛用于电子门禁、身份识别、货物识别、动物识别、电子车票等场合。文中描述了利用EWB仿真软件对其的仿真结果和原理研究,并进行解调还
2、原脉冲信号及电感耦合方式的负载调制过程的扩展。基本原理:1并联谐振电路,对如图的RLC并联组合,导纳为Y=G+j(OJC-1/wL)=G+用,可以推导出,当e=l/7wc时’导纳虚部为0,B=0,Y=G为纯电阻,在此频率下电路发生并联谐振,W0为谐振频率,并联谐振可以产生高电流。2串联谐振电路,对如图的RLC并联组合,阻抗为Z=R+j(coL-I/WC)=R+jX,Zs的电抗成分X与w有关,当外加信号频率使得X为(),称电路为审联谐振,谐振频率4)=i/7lc,串联谐振可以产生很高的正弦电压。1kOhm1mH—1uF(^)120V/60Hz/0Deg问题描述:图7・
3、1所示为为互感耦合RFID系统电路接口的等效电路。互感的初级部分连接信息读写器,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。当应答器靠近读写器时,线圈之何发生互感.应答器从接收线圈上获得微弱能虽(这部分电路没有画出〉控制电子开关S动作发出特定的1D缶息。图7-1电路初级和次级均谐振于佃的频率=125kHzo当开关S闭合时,次级回路失谐•影响到初级回路也失谐。初级回路谐振时.电容C1上有高电压:失谐时,电容电压vc显著卜降。当开关S雯到控制信号电压的变化而闭合或断开时.vc幅度跟着变化。因此.次级负
4、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的ID信息。读写器检测电容C1上电压幅度变化得到应答器的1D倍息。1给定电路参数Ll=L2=1.35mH,Cl=C2=1.2nF,耦合系数K=0.3,Rl=40Q,R2=5KQ,Vs幅度为5V,频率为125kHZ的止弦波,用向量法分析当S断开和闭合时,电容C1上的电压Vc1仿真分析:根据公式,厶=k2LL=([.k2)Ln=L/M=-设置kV—1耦合线圈的参数:N=3・33丄E=0・0012285HXA/=0.0001215Ho当s开关闭合时,仿
5、真原理如图所示:示波器显示如图:5V/125kHzWDegFl4Ohm口——W/12nFST1323628nsT2323S482T2T1・8G06OpsVWWWXAMvei917255VM2917255V413678pVCbml&[50WDi二—Ypabxi辰7Rajuc*Saverm*
6、5OOH/divXpc-shix.~To.60L3F
7、200mV/OwYposton
8、0.60Tr>羽初61geUvelChamtlA其电容C]的电压最大值为Vc=91.7266Vo理论分析:初级干路电流:初级策动电阻抗:反映阻抗:Z1rT_uz11+Zi厂z11二R+1+八"厶
9、1w2M2./•WCw2M2z22=1Cl上的电压:"ci仿真分析:当S开关断开时,其原理仿真示波器显示如图所示:其电容C]的电压最大值为Vc=151.7848Vo理论分析:初级干路电流:h7门+Z1「初级策动电阻抗:=R1反映阻抗:Zir=w2MZ22R2+jWL2+j^c2Cl上的电压:u(2)用EWB的频率扫描分析,测量频率从10kHz到1MHz变化时,C1和C2上电压幅度的变化情况。仿真分析:进行对节点1和节点10的扫频分析(ACFrequencyAnalysis):扫频类型为十进制(decade),纵坐标(Verticalscale)为线性(Linear)
10、,其电压幅度如图,(红色为节点1,蓝色为节点2)电分研讨(2).ewb(巴會OAle+004le+005le+006Frequency(Hz)其相位如图:(红色为节点1,蓝色为节点2)40Ohm—1.2nFVo1.2nF+VoCl和C2的电压幅度变化即示波器显示如图,其中,下部分为C1的电压波形:T112TI287935R543B678Ve0000v120・0009S>W-87•1J85V0・G000V-28.7935ns-1309863VTifnebaseHposition^T^SS^^TSTh^er盼—王tevd「040自snab&tChannelA200