讀寫器的基本組成包括射頻模塊(高頻接口)、邏輯控制模塊和天線三部分。射頻模塊包含射頻接收器和射頻發(fā)送器，控制系統(tǒng)通常采用專用集成電路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)組件和微處理器來實現(xiàn)其相應(yīng)功能。
 

　　射頻模塊

　　射頻模塊是rfid讀寫器的射頻前端，主要負(fù)責(zé)射頻信號的發(fā)射及接收。射頻模塊完成如下功能。

　　由射頻振蕩器產(chǎn)生射頻能量，射頻能量的一部分用于讀寫器，另一部分通過天線發(fā)送給電子標(biāo)簽，激活無源電子標(biāo)簽并為其提供能量。將發(fā)送給電子標(biāo)簽的信號調(diào)制到讀寫器載頻信號上，形成已調(diào)制的發(fā)射信號，經(jīng)讀寫器天線發(fā)射出去。將電子標(biāo)簽返回給讀寫器的回波信號解調(diào)，提取出電子標(biāo)簽發(fā)送的信號，并將電子標(biāo)簽信號進行放大處理。

　　讀寫器的發(fā)射相關(guān)電路主要由調(diào)制電路、可變增益放大器、振蕩器等組成，石英晶體振蕩器產(chǎn)生系統(tǒng)載波頻率，并饋送到由已經(jīng)編碼(如Manchester、改進型Miller)的基帶信號控制的調(diào)制級，進行ASK調(diào)制，然后根據(jù)控制單元的微處理器發(fā)出的控制信號來選擇可變增益放大器的增益，以確保輸出耦合到天線上的磁場強度能夠在各標(biāo)準(zhǔn)允許的范圍內(nèi)切換，最后根據(jù)實際天線使用情況，設(shè)計相應(yīng)的匹配電路。

　　在讀寫器接收部分，從天線耦合的負(fù)載調(diào)制信號首先進入一個選擇控制電路，根據(jù)控制單元的微處理器發(fā)出的控制信號來選擇下一步的帶通濾波器和解調(diào)器。最后，解調(diào)后的信號通過電壓比較電路后送入解碼電路。

　　RFID讀寫器的邏輯控制模塊是整個讀寫器工作的控制中心，一般是由微處理器、時鐘電路、應(yīng)用接口以及電源組成的。讀寫器在工作時由邏輯控制模塊發(fā)出指令，射頻接口模塊按照指令做出相應(yīng)操作。邏輯控制模塊可以接收射頻模塊傳輸?shù)男盘?，譯碼后獲得電子標(biāo)簽內(nèi)信息，或?qū)⒁獙懭霕?biāo)簽的信息編碼后傳輸給射頻模塊，完成寫標(biāo)簽操作;還可以通過標(biāo)準(zhǔn)接口將標(biāo)簽內(nèi)容和其他的信息傳輸給外部設(shè)備。邏輯控制模塊實現(xiàn)如下功能。

　　對讀寫器和電子標(biāo)簽的身份進行驗證。

　　控制讀寫器與電子標(biāo)簽之間的通信過程。

　　對讀寫器與電子標(biāo)簽之間傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進行加密和解密。

　　實現(xiàn)與后端應(yīng)用程序之間的接口規(guī)范。

　　執(zhí)行防碰撞算法，實現(xiàn)多標(biāo)簽識別功能。

　　隨著微電子技術(shù)的發(fā)展，人們越來越多地采用數(shù)字信號處理器(DSP)來設(shè)計讀寫器。以控制處理模塊作為DSP核心，輔以必要的附屬電路，將基帶信號處理和控制軟件化。隨著DSP版本的升級，讀寫器還可以實現(xiàn)對不同協(xié)議電子標(biāo)簽的兼容。

　　讀寫器與后端應(yīng)用系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)交換通道可采用串口RS-232或RS-485，也可以采用以太網(wǎng)接口，還可以采用WLAN IEEE 802.11等無線接口。目前的趨勢是集成多通信接口方式，甚至包括GSM、GPRS、CDMA等無線通信接口。
 

　　天線模塊

　　讀寫器天線的作用是發(fā)射電磁能量以激活電子標(biāo)簽，并向電子標(biāo)簽發(fā)出指令，同時也要接收來自電子標(biāo)簽的信息?？梢哉f，讀寫器天線所形成的電磁場范圍就是RFID系統(tǒng)的可讀區(qū)域。任意RFID系統(tǒng)至少應(yīng)該包含一根天線，用來發(fā)射或接收射頻信號。有些RFID系統(tǒng)是用同一天線來完成發(fā)射和接收的，但也有些RFID系統(tǒng)由一根天線來完成發(fā)射，而由另一根天線來完成接收，所采用的天線的形式及數(shù)量應(yīng)視具體應(yīng)用而定。在電感耦合射頻識別系統(tǒng)中，讀寫器天線用于產(chǎn)生磁通量，磁通量用于向射頻標(biāo)簽提供能量，并在讀寫器和射頻標(biāo)簽之間傳輸信息。因此，讀寫器天線的設(shè)計和選擇就必須滿足以下基本條件。

　　天線線圈的電流最大，用于產(chǎn)生最大的磁通量。

　　功率匹配，以最大程度地利用磁通量的可用能量。

　　足夠的帶寬，保證載波信號的傳輸，這些信號是用數(shù)字信號調(diào)制而成的。

　　要求低剖面、小型化，讀寫器由于結(jié)構(gòu)、安裝和使用環(huán)境等變化多樣，讀寫器產(chǎn)品正朝著小型化方向發(fā)展。

　　目前，RFID讀寫器的天線主要有線圈型、微帶貼片型、偶極子型三種基本形式。其中小于1 m的近距離應(yīng)用系統(tǒng)的RFID天線一般采用工藝簡單、成本低的線圈型天線，它們主要適合工作在中低頻段;而在1 m以上遠(yuǎn)距離的應(yīng)用系統(tǒng)需要采用微帶貼片型或偶極子型天線，這些類型的天線工作在高頻及微波頻段。

　　讀寫器天線可以外置也可以內(nèi)置。對于近距離RFID系統(tǒng)(如13.56 MHz小于10 cm的識別系統(tǒng))，天線一般和讀寫器集成在一起;而對于遠(yuǎn)距離RFID系統(tǒng)(如UHF頻段大于3 m的識別系統(tǒng))，天線和讀寫器常采取分離式結(jié)構(gòu)，通過阻抗匹配的同軸電纜將讀寫器和天線連接到一起。與電子標(biāo)簽不同的是，讀寫器天線一般無尺寸要求，可選擇的種類較多。