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1. 關(guān)于RFID RFID是射頻識別（Radio Frequency Identification）的英文縮寫(xiě)，它是一種非接觸式的自動(dòng)識別技術(shù)，通過(guò)射頻信號自動(dòng)識別目標對象并獲取相關(guān)數據，識別工作無(wú)須人工干預，可識別高速運動(dòng)物體并能同時(shí)識別多個(gè)標簽。 最基本的RFID系統由閱讀器(Reader)、電子標簽(Tag)亦即應答器(Transponder) 和天線(xiàn)(Antenna)三部分組成。其工作原理是Reader發(fā)射一特定頻率的無(wú)線(xiàn)電波能量給Transponder, 用以驅動(dòng)Transponder電路將內部的數據送出，此時(shí)Reader便依序接收解讀數據, 送給應用程序做相應的處理。發(fā)生在Reader和Transponder之間的射頻信號的耦合類(lèi)型有兩種。 (1)電感耦合。變壓器模型，通過(guò)空間高頻交變磁場(chǎng)實(shí)現耦合，依據的是電磁感應定律。電感耦合方式一般適合于中、低頻工作的近距離射頻識別系統。典型的工作頻率有：125kHz、225kHz和13．56MHz。識別作用距離小于1m，典型作用距離為10～20cra。 (2) 電磁反向散射耦合：雷達原理模型，發(fā)射出去的電磁波，碰到目標后反射，同時(shí)攜帶回目標信息，依據的是電磁波的空間傳播規律。電磁反向散射耦合方式一般適合于高頻、微波工作的遠距離射頻識別系統。典型的工作頻率有：433MHz，915MHz，2．45GHz，5．8GHz。識別作用距離大于1m，典型作用距離為3—l0m。 閱讀器根據使用的結構和技術(shù)不同可以是讀或讀/寫(xiě)裝置，是RFID系統信息控制和處理中心。閱讀器通常由耦合模塊、收發(fā)模塊、控制模塊和接口單元組成。閱讀器和標簽之間一般采用半雙工通信方式進(jìn)行信息交換，同時(shí)閱讀器通過(guò)耦合給無(wú)源應答器提供能量和時(shí)序。 在實(shí)際應用中，可進(jìn)一步通過(guò)Ethernet或WLAN等實(shí)現對物體識別信息的采集、處理及遠程傳送等管理功能。 2. 連接范例 范例使用山東神思電子的通用二代居民身份證驗證機具，需要測量該讀卡器的工作頻點(diǎn)和發(fā)射功率。由于該讀卡器工作時(shí)不間斷向空間發(fā)射RF，因此只要使用頻譜儀和普通RF天線(xiàn)即可直接測量讀卡器的信號。為了避免空間雜訊的影響，可使用環(huán)形近場(chǎng)天線(xiàn)。將環(huán)形天線(xiàn)連接到頻譜儀RF輸入端（如圖1），再將環(huán)形天線(xiàn)接收斷靠近讀卡器感應區（如圖2），這樣就構成一套簡(jiǎn)單易行的RFID讀卡器測試系統。 圖1 圖2 3. 信號的捕獲和測量 設置GSP-830中心測量頻率為13.56MHz，Span 5MHz，參考電平20dBm，RBW自動(dòng)（30KHz），游標1打開(kāi)，Trace B實(shí)時(shí)更新，限制線(xiàn)關(guān)閉。 當讀卡器上不放置二代身份證卡片（讀卡器不讀卡）時(shí)，讀卡器持續向空間發(fā)射13.56MHz，功率15dBm的RF信號，如圖3紅色曲線(xiàn)所示。該RF信號也可用示波器觀(guān)察到，如圖4所示。 圖3 圖4 當將二代身份證卡片（Tag）放置在讀卡器感應區，Tag感應到讀卡器RF發(fā)射信號的電磁場(chǎng)，憑借感應電流所獲得的能量向讀卡器返回存儲在芯片中的信息，返回信號是一個(gè)載波13.56MHz的雙邊帶調制信號。讀卡器讀取信息并解碼后，送至中央信息系統進(jìn)行有關(guān)數據處理，讀取速度為每秒一次。 GSP-830頻譜儀同樣可以對Tag的返回信號進(jìn)行量測。天線(xiàn)耦合方法如圖1和圖2所示。并設置頻譜儀中心頻率為13.56MHz，Span 5MHz，參考電平20dBm，RBW自動(dòng)（30KHz），Trace A峰值保持。捕獲到的Tag返回信號如圖3綠色曲線(xiàn)所示，兩個(gè)邊帶的頻率分別為12.7MHz和14.4MHz。 4. 結語(yǔ) 以上使用固緯頻譜儀檢測RFID讀卡器的應用實(shí)例也是一種通用檢測方案，可廣泛應用在RFID讀卡器和主動(dòng)式電子標簽研發(fā)過(guò)程中的調試、產(chǎn)線(xiàn)的檢驗等多個(gè)方面。 由于RFID本身有著(zhù)十分寬廣的使用領(lǐng)域，如物流和供應管理、生產(chǎn)制造和裝配、航空行李處理、郵件/快運包裹處理、商用POS機、文檔追蹤/圖書(shū)館管理、動(dòng)物身份標識、運動(dòng)計時(shí)、門(mén)禁控制/電子門(mén)票、道路自動(dòng)收費等，因此該套測試解決方案的應用前景也是非�？捎^(guān)的。 |
