"Eine der Technologien des IoT ist RFID. Kennen Sie das Funktionsprinzip des RFID-Komponenten-RFID-Lesegeräts und? elektronisch Schild? Tatsächlich die beiden Komponenten von RFID kommunizieren über Antennen und nutzen induktive Kopplung. Schauen wir uns als Nächstes das Funktionsprinzip des RF-Frontends der induktiven RFID-Kopplung an!
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Eine der Technologien des IoT ist RFID. Kennen Sie das Funktionsprinzip des RFID-Komponenten-RFID-Lesegeräts und? elektronisch Schild? Tatsächlich kommunizieren die beiden Komponenten von RFID über Antennen und nutzen dabei induktive Kopplung. Schauen wir uns als Nächstes das Funktionsprinzip des RF-Frontends der induktiven RFID-Kopplung an!
Zusammenfassende Punkte
(1) Verstehen Sie das Konzept der Spuleninduktivität und der Gegeninduktivität.
(2) Verstehen Sie das Konzept der Serien-Parallel-Resonanz Schaltungen.
(3) Das Hochfrequenz-Frontend des RFID-Lesegeräts nimmt eine Serienresonanz an Schaltung.
(4) Das Hochfrequenz-Frontend des elektronischen RFID-Tags nimmt eine Parallelresonanz an Schaltung.
(5) RFID-Lesegeräte und elektronische Tags übertragen Informationen durch induktive Kopplung.
(6) Verstehen Sie die Konzepte der Lastmodulation und Leistungsanpassung.
Konzeptanalyse
(1) Resonanzkreis: Der Resonanzkreis kann selektiv Signale eines Teils der Frequenz durchlassen und gleichzeitig Signale außerhalb des Durchlassbereichs dämpfen.
(2) Resonanzkreisparameter. Zur Beschreibung des Schwingkreises verwenden wir häufig Parameter wie Resonanzfrequenz, Gütefaktor, Eingangsimpedanz und Bandbreite.
(3) Resonanzfrequenz, d. h. die kapazitive Reaktanz des Resonanzkreises ist gleich der induktiven Reaktanz, nachdem das externe Signal mit einer bestimmten Frequenz in den Resonanzkreis eingegeben wurde. Diese spezifische Frequenz ist die Resonanzfrequenz, die auch Betriebsfrequenz genannt wird.
(4) Der Gütefaktor ist definiert als das Verhältnis der durchschnittlichen Energiespeicherung zur Verlustleistung des Schwingkreises. Sie wird häufig durch das Verhältnis der charakteristischen Impedanz zum Schleifenwiderstand ausgedrückt. Daher ist der Q-Faktor ein dimensionsloser Parameter.
Serienresonanz und Parallelresonanz
„Serienresonanzkreis“ Serienresonanzkreis
„Parallelresonanzkreis“ Parallelresonanzkreis
Kleine Zusammenfassung:
(1) Die Berechnungsformel der Resonanzfrequenz des Serienresonanzkreises und des Parallelresonanzkreises ist dieselbe.
(2) Je kleiner der Widerstand R der Serienresonanz und der Parallelresonanz ist, d. h. je kleiner der Schaltungsverlust ist, desto höher ist der Qualitätsfaktor, d. h. desto besser ist die Signalselektivität und desto schmaler ist die Bandbreite BW.
(3) Der Lastqualitätsfaktor wird normalerweise tatsächlich verwendet. Aufgrund des Energieverlusts der externen Last verringert sich der Lastqualitätsfaktor. Dies ist die Berechnung des externen Qualitätsfaktors.
Induktive Kopplung
„Induktive Kopplung“ induktive Kopplung
Kleine Zusammenfassung:
(1) Zwischen dem RFID-Lesegerät und dem elektronischen Etikett wird eine induktive Kopplung angewendet. Durch die induktive Kopplung versorgt das Lesegerät das elektronische Etikett mit Energie und überträgt gleichzeitig Informationen und Kommunikation. Die induktive Kopplung steht im Einklang mit dem Faradayschen Gesetz der elektromagnetischen Induktion.
(2) Passen Sie die Ausgabe an Spannung des elektronischen Etiketts. Das elektronische Etikett erhält die Wechselspannung und gibt dann die Temperatur-Gleichspannung aus, nachdem es die Vollweggleichrichterschaltung, die Filterschaltung und die Spannungsstabilisierungsschaltung durchlaufen hat.
(3) Das elektronische Etikett überträgt Daten durch Lastmodulation an das Lesegerät. Das heißt, die Lastmodulation passt die elektrischen Parameter des Schwingkreises des elektronischen Etiketts entsprechend dem Datenfluss an und kodiert und moduliert die Daten, um Dateninformationen zu übertragen.
(4) Die Lastmodulation verfügt über zwei Methoden: ohmsche Lastmodulation und kapazitive Lastmodulation. Die externe Last muss zur Leistung passen.
Die Struktur des RFID-Radiofrequenz-Frontends
Unabhängig davon, ob es sich um RFID-Lesegeräte oder elektronische RFID-Tags handelt, muss die Struktur des Hochfrequenz-Frontends die folgenden Anforderungen erfüllen:
(1) Der Strom und die induzierte Spannung an den Antennen von RFID-Lesegeräten und elektronischen Tags werden erhöht, was dazu führt, dass die Lesespulen einen großen magnetischen Fluss erzeugen und die induzierte Ausgangsspannung der elektronischen Tag-Spulen groß ist.
(2) Durch Leistungsanpassung kann das Lesegerät weitgehend Energie an das elektronische Etikett abgeben, und das elektronische Etikett ist weitgehend mit der Energie des Lesegeräts gekoppelt.
(3) Es ist eine ausreichende Bandbreite BW erforderlich, damit das Signal des Lesegeräts oder elektronischen Tags unverzerrt übertragen werden kann.
(4) Für Niederfrequenz- oder Hochfrequenz-RFID wird induktive Kopplung verwendet, während für Hochfrequenz (Hochfrequenz (300K-300G) das höhere Frequenzband der Hochfrequenz ist; Mikrowellenfrequenzband (300M-300G) das höhere Frequenzband der Hochfrequenz ist). Verwendung der Methode der elektromagnetischen Rückstreuung.
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