RFID射頻系統(tǒng)中的負(fù)載調(diào)制技術(shù)
在RFID系統(tǒng)中,電子標(biāo)簽向讀寫器的信息傳輸采用負(fù)載調(diào)制技術(shù)。負(fù)載調(diào)制通過對(duì)電子標(biāo)簽振蕩回路的電參數(shù)按照數(shù)據(jù)流的節(jié)拍進(jìn)行調(diào)節(jié),使電子標(biāo)簽阻抗的大小和相位隨之改變,從而完成調(diào)制的過程。負(fù)載調(diào)制技術(shù)主要有電阻負(fù)載調(diào)制和電容負(fù)載調(diào)制兩種方式。
1.電阻負(fù)載調(diào)制
在電阻負(fù)載調(diào)制中,負(fù)載RL并聯(lián)一個(gè)電阻Rmod,Rmod稱為負(fù)載調(diào)制電阻,該電阻按數(shù)據(jù)流的時(shí)鐘接通和斷開,開關(guān)S的通斷由二進(jìn)制數(shù)據(jù)編碼控制。
電阻負(fù)載調(diào)制的特性如下:
(1)當(dāng)二進(jìn)制數(shù)據(jù)編碼為“1”時(shí),開關(guān)S接通,電子標(biāo)簽的負(fù)載電阻為Rmod和RL的并聯(lián);當(dāng)二進(jìn)制數(shù)據(jù)編碼為“0”時(shí),開關(guān)S斷開,電子標(biāo)簽的負(fù)載電阻為RL。這說明,開關(guān)S接通時(shí),電子標(biāo)簽的負(fù)載電阻比較小。
(2)對(duì)于并聯(lián)諧振,如果并聯(lián)電阻比較小,將降低品質(zhì)因數(shù)。也就是說,當(dāng)電子標(biāo)簽的負(fù)載電阻比較小時(shí),品質(zhì)因數(shù)Q值將降低,這將使諧振回路兩端的電壓下降。
(3)上述分析說明,開關(guān)S接通或斷開,會(huì)使電子標(biāo)簽諧振回路兩端的電壓發(fā)生變化。為了恢復(fù)(解調(diào))電子標(biāo)簽發(fā)送的數(shù)據(jù),上述變化應(yīng)該輸送到讀寫器。
(4)當(dāng)電子標(biāo)簽諧振回路兩端的電壓發(fā)生變化時(shí),由于線圈電感耦合,這種變化會(huì)傳遞給讀寫器,表現(xiàn)為讀寫器線圈兩端電壓的振幅發(fā)生變化,因此產(chǎn)生對(duì)讀寫器電壓的調(diào)幅。
2.電容負(fù)載調(diào)制
在電容負(fù)載調(diào)制中,負(fù)載RL并聯(lián)一個(gè)電容Cmod,Cmod取代了由二進(jìn)制數(shù)據(jù)編碼控制的負(fù)載調(diào)制電阻Rmod。
電容負(fù)載調(diào)制的特性如下:
(1)在電阻負(fù)載調(diào)制中,讀寫器和電子標(biāo)簽在工作頻率下都處于諧振狀態(tài);而在電容負(fù)載調(diào)制中,由于接入了電容Cmod,電子標(biāo)簽回路失諧,又由于讀寫器與電子標(biāo)簽的耦合作用,導(dǎo)致讀寫器也失諧。
(2)開關(guān)S的通斷控制電容Cmod按數(shù)據(jù)流的時(shí)鐘接通和斷開,使電子標(biāo)簽的諧振頻率在兩個(gè)頻率之間轉(zhuǎn)換。
(3)通過定性分析可以知道,電容Cmod的接入使電子標(biāo)簽電感線圈上的電壓下降。
(4)由于電子標(biāo)簽電感線圈上的電壓下降,使讀寫器電感線圈上的電壓上升。
(5)電容負(fù)載調(diào)制的波形變化,與電阻負(fù)載調(diào)制的波形變化相似,但此時(shí)讀寫器電感線圈上電壓不僅發(fā)生振幅的變化,也發(fā)生相位的變化,應(yīng)盡量縮小相位變化。
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