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1、RFID技术基础,2,9 微波RFID技术,与HF、低频RFID技术的比较 RFID技术中微波频段通常所用频率是433 MHz，860960 MHz，2.45 GHz，5.8 GHz 工作距离：具有较远的读写距离，通常为大于1 m 耦合方式：多采用反向散射方式而不是电感耦合方式 天线：尺寸较小 防碰撞：必须有较快、有效的处理碰撞的能力 应答器功能：还可集成有传感器，例如温度传感器、应力传感器等,3,9 微波RFID技术,ISO/IEC空中接口标准 空中接口标准采用ISO/IEC 18000标准 ISO/IEC 18000-7是433 MHz标准 ISO/IEC 18000-6是860930 M
2、Hz标准 ISO/IEC 18000-4是2.45 GHz标准 行业标准 EPCglobal UIC（Ubiquitous ID Center）,4,9 微波RFID技术,天线技术基础 作用是将发送器送来的高频电流变换为无线电波并传送到空间，或将空间传来的无线电波转变为能接收的高频电流 是一种能量转换器件 一般都是可逆的，即同一副天线既可用作接收天线，也可用作发射天线,5,9 微波RFID技术,基本元的辐射 天线可分割为无限多个基本元，元上载有交变的电流和磁流。 基本元上的电（磁）流的振幅、相位和方向均假设是相同的。 基本元可分为三类：电流元、磁流元和面元。 电流元上载有交变电流，称为电基本振
3、子。 磁流元上载有交变磁流，称为磁基本振子。,6,9 微波RFID技术,电基本振子的辐射,7,9 微波RFID技术,电基本振子的场可分三种区域 近区场 ：Kr1 中间区 ：介于远区和近区之间,远区场 ：Kr1,8,9 微波RFID技术,天线的电参数 效率 输入阻抗 辐射方向 主瓣宽度与副瓣,ZAin=RAin+jXAin,9,9 微波RFID技术,天线的电参数 方向系数 极化：在最大辐射方向上电场矢量端点运动的轨迹，分为线极化、圆极化和椭圆极化 增益系数 工作频带宽度,10,9 微波RFID技术,RFID系统常用天线,对称振子天线,11,9 微波RFID技术,RFID系统常用天线,微带天线,1
4、2,9 微波RFID技术,RFID系统常用天线,天线阵,13,9 微波RFID技术,RFID系统常用天线,平面等角螺旋天线,14,9 微波RFID技术,RFID系统常用天线,阿基米德螺旋天线,15,9 微波RFID技术,RFID系统常用天线,锥形等角螺旋天线,16,9 微波RFID技术,RFID系统常用天线,梯齿型对数周期天线,17,9 微波RFID技术,RFID系统常用天线,口径天线,18,9 微波RFID技术,微波应答器工作原理,微波应答器的基本电路组成,19,9 微波RFID技术,微波应答器工作原理 能量获取：从射频能量获得；应答器带有附加电池，但仅提供芯片运转能量，通信能量仍通过射频获
5、得；所带电池提供芯片运转和通信所需的能量。 信息传送方式 ：基于反向散射原理的反射调制,20,9 微波RFID技术,无源应答器芯片XRA00ST（意法半导体 ） 工作在UHF的无源RFID应答器集成电路芯片 符合EPCglobal Class 1规范 载波频率范围从860 MHz到960 MHz，覆盖了北美、欧洲以及其他地区国家的频率使用规范 接收信号是异步脉宽调制（PWM）的50%到100%ASK调制信号（数据速率为15 kbps到70 kbps），应答为FSK位编码反射调制信号（数据速率为30 kbps到140 kbps） 内含带锁存的128位EEPROM（包括96位的EPC编码位） 提供了KILL命令，具有自毁功能 典型编程时间为30 ms 可循环擦写1万次以上，数据可保存40年以上。,21,9 微波RFID技术,XRA00芯片的基本结构框图,22,9 微波RFID技术,来自阅读器的请求帧 数据0和1 二进脉冲和二进响应窗,23,9 微波RFID技术,XRA00芯片的应答帧 应答帧的时序和格式 数据0和1的编码,24,9 微波RFID技术,XRA00芯片的状态和转换,25,9 微波RFID技术,主动式应答器设计 基于MSP430F2012和IA4420的主动式应答器,
