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電感
  • 書接上回:了解到低頻RF1D是采用電感耦合的方式進(jìn)行通信,其典型工作頻率是125KHz技術(shù)和134.2KH技術(shù)后。在本期小課堂阿庫將為你講講低頻RFD的應(yīng)用場景與案例!
  • 低頻主要采用電感耦合的方式進(jìn)行通信，其工作頻率范圍為30kHz～300kHz。
  • RFID常用工作頻率包括低頻125kHz、134.2kHz.高頻13.56MHz，超高頻860～930MHz，微波2.45GHz，5.8GHz等。因為低頻125kHz、134.2kHz，高頻13.56MHz系統(tǒng)以線圈作為天線，采用電感禍合的方式，其工作距離較近，一般不超過1.2m，帶寬在歐洲及其他地區(qū)限制為幾千赫茲。但超高頻(860～93Uh1Hz)和微波(2.45GHz，5.8GHz)可以提供更遠(yuǎn)的工作距離，更高的數(shù)據(jù)速率，更小的天線尺寸，因此成為RFID的熱點研究領(lǐng)域。
  • 射頻識別系統(tǒng)一般由兩個部分組成，即電子標(biāo)簽和閱讀器。電子標(biāo)簽與閱讀器之間通過耦合元件實現(xiàn)射頻信號的空間(無接觸)耦合，在耦合通道內(nèi)，根據(jù)時序關(guān)系，實現(xiàn)能量的傳遞、數(shù)據(jù)的交換。發(fā)生在閱讀器和電子標(biāo)簽之間的射頻信號的耦合類型有兩種。
  • 工作在125或134kHz低頻(LF)或者13.56MHz高頻(HF)范圍內(nèi)的電感回路無源RFID系統(tǒng)，其工作距離僅限于大約1m的范圍。UHF RFID系統(tǒng)工作在860至960MHz以及2.4GHZ的工業(yè)科學(xué)醫(yī)療(ISM)頻段。其具有更長的工作距離，對無源標(biāo)簽而言典型工作范圍為3至10m。標(biāo)簽從閱讀器的射頻信號接收信息和工作能量。如果標(biāo)簽在閱讀器的范圍內(nèi)，就會在標(biāo)簽的天線上感應(yīng)出交變的射頻電壓。該電壓經(jīng)過整流后為標(biāo)簽提供直流(DC)電源電壓。通過調(diào)制天線端口的阻抗來實現(xiàn)標(biāo)簽對閱讀器的響應(yīng)。這樣一來，標(biāo)簽將信號反向散射給閱讀器。
  • 濾波是信號處理里面比較重要的一個環(huán)節(jié)，通常減少直流當(dāng)中的交流成分并獲得比較平滑的直流電，在整流之后都要經(jīng)過濾波電路，濾波常用的元器件是電容、電阻以及電感，這三個均屬于無源器件，下面介紹無源濾波電路常用的五種電路形式。
  • Q值一般統(tǒng)稱品質(zhì)因數(shù)，它是衡量一個元件或諧振回路性能的一個無量綱單位。簡單地說是理想元件與元件中存在的損耗的比值。這個元件可以是電感、電容、介質(zhì)諧振器、聲表面波諧振器、晶體諧振器或LC諧振器。Q值的大小取決于實際應(yīng)用，并不是越大越好。例如，如果設(shè)計一個寬帶濾波器，過高的Q值如果不采取其他措施，將使帶內(nèi)平坦度變壞。在電源退耦電路中采用LC退耦應(yīng)用時高Q值的電感和電容極容易產(chǎn)生自諧振狀態(tài)，這樣反倒不利于消除電源中的干擾噪聲。反過來，對于振蕩器我們希望有較高的Q值，Q值越高對振蕩器的頻率穩(wěn)定度和相位噪聲越有利。
  • 射頻識別(Radio Frequency Identification, RFID)中間件介于RFID 閱讀器和上層應(yīng)用之間，用來屏蔽不同型號的閱讀器和各種協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)簽，為上層應(yīng)用軟件提供統(tǒng)一接口。另外，還負(fù)責(zé)整合和過濾數(shù)據(jù)，產(chǎn)生報表，工字電感器減少應(yīng)用層軟件的處理負(fù)擔(dān)，使海量標(biāo)簽數(shù)據(jù)的傳輸和應(yīng)用成為可能。目前，國內(nèi)外的RFID 中間件體積龐大，只適用于PC 機(jī)，不能移植到嵌入式閱讀器中。本文提出一種可直接運(yùn)行于各種嵌入式閱讀器設(shè)備，基于EPCglobal ALE 標(biāo)準(zhǔn)的嵌入式 RFID 中間件，并詳細(xì)研究其中的標(biāo)簽數(shù)據(jù)處理流程。
  • 提出了一款適用于移動終端的多入多出(MIMO)手機(jī)天線。該MIMO天線由兩個中心對稱的天線單元構(gòu)成，采用耦合饋電方式，拓展了天線帶寬，保證了天線的小型化。通過地板中間引入T型枝節(jié)，天線單元之間用中和線進(jìn)行連接，達(dá)到提高天線單元間隔離度的目的。仿真結(jié)果表明，該天線能夠覆蓋824 MHz～960 MHz和2 300 MHz～2 600 MHz兩個重要工作頻段，中和線上加載的集總電感元件能有效減小中和線的物理長度。對天線進(jìn)行了實物加工測試，實物測量結(jié)果與仿真結(jié)果比較吻合。
  • 匹配電路使用電容器和電感器，但是實際的電容器和電感器與理想的元件不同，有損耗。表示該損耗的有Q值。Q值越大，表示電容器和電感器的損耗就越小。
  • 射頻識別技術(shù)RFID是一種非接觸的自動識別技術(shù)，其基本原理是利用射頻信號和空間耦合(電感和電磁耦合)傳輸特性，實現(xiàn)對被識別物體的自動識別，射頻識別系統(tǒng)一般由兩部分組成，射頻標(biāo)簽(Tag)和射頻讀寫器(Reader)。在RFID應(yīng)用中，電子標(biāo)簽附著在被識別物體上，當(dāng)帶有射頻標(biāo)簽的被識別物品進(jìn)入讀寫器的可識讀范圍內(nèi)，讀寫器自動以無接觸方式將射頻標(biāo)簽中約定的信息讀取出來，從而實現(xiàn)自動識別物品和收集物品標(biāo)志信息的功能。
  • 射頻(Radio Frequency) 專指具有一定波長可用于無線電通信的電磁波。射頻識別技術(shù) (Radio Frequency Identification)是20 世紀(jì)90 年代開始興起的一種非接觸的自動識別技術(shù)， 它是利用射頻信號和空間耦合(電感或電磁耦合)或雷達(dá)反射的傳輸特性，實現(xiàn)對被識別物 體的自動識別。但是，就目前來看， RFID 的發(fā)展仍然存在較多瓶頸，數(shù)據(jù)讀取率不高就是其中主要瓶頸之一。
  • 本設(shè)計中應(yīng)答器標(biāo)簽的頻率為125 kHz，線圈的電感L約1．35 mH，這樣可由式(3)計算出電容C的容值。另外通過調(diào)節(jié)電阻R(注意線圈也含有一定的電阻)來調(diào)節(jié)品質(zhì)。
  • 本文提出了一種超小型433 MHz PCB天線，增益為-17 dB，達(dá)到了RFID系統(tǒng)的應(yīng)用要求。天線半徑為14 mm的半圓區(qū)域，在目前所有的文獻(xiàn)中面積最小。該天線已制作完成，經(jīng)過不斷調(diào)試，在匹配了兩個電感后，諧振頻率達(dá)到433 MHz。該天線尺寸小，是一種性能較好，工程上實用性強(qiáng)的標(biāo)簽天線。
  • 無線射頻識別技術(shù)(Radio Frequency Identification，RFID)是20世紀(jì)90年代開始興起的一種自動識別技術(shù)。該技術(shù)是一種非接觸的自動識別技術(shù)，其基本原理是利用射頻信號和空間耦合(電感或電磁耦合)傳輸特性實現(xiàn)對被識別物體的自動識別。其核心技術(shù)包括無線電射頻、計算機(jī)軟件硬件、編碼學(xué)和芯片加工技術(shù)等多種現(xiàn)代高新科學(xué)技術(shù)，是多種跨門類科學(xué)技術(shù)的綜合體。
  • 基于ZigBee的城市照明監(jiān)控系統(tǒng)可以很好地解決這些問題，它采用了GPRS和ZigBee技術(shù)，不但可以采用電感降功率和電子整流器無級變功率等方法來節(jié)省路燈的用電量，還可以實時檢測并控制照明設(shè)施狀態(tài)。本文主要闡述照明監(jiān)控系統(tǒng)中網(wǎng)關(guān)節(jié)點的軟硬件設(shè)計方案。
  • 隨著現(xiàn)代信息技術(shù)和超大規(guī)模集成電路的發(fā)展，RFID技術(shù)在服務(wù)領(lǐng)域、貨物銷售與后勤分配、商業(yè)部門、生產(chǎn)企業(yè)和材料流通領(lǐng)域得到了越來越廣泛的應(yīng)用。射頻識別技術(shù)的基本原理是利用射頻信號和空間耦合(電感耦合或電磁耦合)或雷達(dá)反射的傳輸特性，實現(xiàn)對被識別物體的自動識別。
  • 本文的重點講述X-RFID芯片高頻模擬接口模塊的設(shè)計.下面第二節(jié)和第三節(jié)描述了RFID 芯片的整個系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。第四節(jié)描述了13.56MHz RFID系統(tǒng)的電感耦合仿真模型和仿真結(jié)果。 第五節(jié)得出了結(jié)論。
  • 目前現(xiàn)有的技術(shù)中，油（液）位傳感器共分兩類：一類是用滑動電位器為基本檢測元件，它是由浮子帶動電位器，再用歐姆表檢測其阻值，從而達(dá)到顯示油位的目的，但當(dāng)油垢覆蓋電位器后，其阻值會發(fā)生變化，造成誤差太大，甚至不能使用，使此類油箱傳感器成為壽命很短的易損件。另一類是用電感線圈為基本檢測元件。它是用浮子帶動電感線圈，改變震當(dāng)電路的震蕩頻率，再通過頻率計檢測其頻率來測定油（液）位。
  • H4006的工作頻率范圍為10～15MHz，通常選用13.56MHz來進(jìn)行身份識別。片內(nèi)有一個64位可編程存儲器，可用于存儲相關(guān)信息。H4006的信息傳輸方式采用負(fù)載調(diào)制，編碼為密勒碼（Miller），數(shù)據(jù)傳輸速率為 26484波特（亦可為其它速率，但需預(yù)先選定）。由于H4006內(nèi)含諧振電路和電源濾波電容，因而使用更方便。H4006在無線方式下為只讀存貯卡，其編程采用在線編程方式。
  • 射頻識別(RFID)技術(shù)近年來發(fā)展迅速，并獲得了廣泛應(yīng)用。但作為一種無線射頻技術(shù)，其電磁兼容(EMC)性能也越來越受到人們的關(guān)注。RFID涉及的頻率范圍甚廣，包括低于135kHz、13.56MHz、433MHz、860－960MHz、2.45GHz、5.8GHz等多個頻段。本文僅就低于135kHz和13.56MHz兩個頻段的電感耦合非接觸RFID卡的電磁干擾(EMI)問題結(jié)合相關(guān)國際標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行介紹和剖析。
  • 13.56MHz非接觸卡工作在近場距離內(nèi)，通過智能卡天線和讀卡器天線的電感耦合(一種類似變壓器的耦合)方式，從發(fā)射天線上獲取能量和下行指令，用負(fù)載調(diào)制(LoadModulation)的方法向讀卡器返回數(shù)據(jù)。
  • nRF2401是挪威Nordic公司推出的單片2.4GHz無線收發(fā)一體芯片。它將射頻、8051MCU、9通道１２位ADC、外圍元件、電感和濾波器全部集成到單芯片中，并采用２.４GHz頻帶和０.18μｍ工藝，可提供ShockBurst、DuoCeiver、片上CRC以及地址計算編碼等功能。文章詳細(xì)介紹了nRF2401的結(jié)構(gòu)特點、引腳功能和工作原理，給出了它的典型應(yīng)用電路。