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【導(dǎo)讀】IoT的核心技術(shù)之一就是RFID，RFID的兩種組件是通過天線進(jìn)行通信，采用電感耦合的方式進(jìn)行。接下來我們一起看一看關(guān)于RFID電感耦合方式的射頻前端工作原理。

總結(jié)要點(diǎn)

（1）了解線圈的電感和互感的概念。

（2）了解串并聯(lián)諧振電路的概念。

（3）RFID讀寫器的射頻前端采用串聯(lián)諧振電路。

（4）RFID電子標(biāo)簽的射頻前端采用并聯(lián)諧振電路。

（5）RFID的讀寫器和電子標(biāo)簽通過電感耦合傳輸信息。

（6）了解負(fù)載調(diào)制以及功率匹配的概念。

概念解析

（1）諧振電路，諧振電路能夠有選擇性的讓一部分頻率的信號通過，同時(shí)衰減通帶外的信號。

（2）諧振電路參數(shù)，我們常用諧振頻率、品質(zhì)因數(shù)、輸入阻抗和頻帶寬度等參數(shù)進(jìn)行對諧振電路描述。

（3）諧振頻率，也就是外部信號以特定的頻率輸入諧振電路后使的諧振電路的容抗等于感抗，這個(gè)特定的頻率就是諧振頻率，也稱之為工作頻率。

（4）品質(zhì)因數(shù)，定義為諧振電路的平均儲能與功率損耗的比值，我們常用特性阻抗與回路電阻比值表示，故而可知Q因子是一個(gè)無量綱參數(shù)。

串聯(lián)諧振和并聯(lián)諧振

串聯(lián)諧振電路

并聯(lián)諧振電路

小總結(jié)：

（1）串聯(lián)諧振電路和并聯(lián)諧振電路的諧振頻率計(jì)算公式一樣。

（2）串聯(lián)諧振和并聯(lián)諧振的電阻R越小，也就是電路損耗越小，那么品質(zhì)因數(shù)就越高，也就是信號的選擇性越好，同時(shí)頻帶寬度BW也就越窄。

（3）通常實(shí)際使用的是有載品質(zhì)因數(shù)，由于外部負(fù)載的能量損耗，故而有載品質(zhì)因數(shù)會下降，這是采用計(jì)算外部品質(zhì)因數(shù)。

電感耦合

電感耦合

小總結(jié)：

（1）RFID讀寫器和電子標(biāo)簽之間采用電感耦合，讀寫器通過電感耦合給電子標(biāo)簽提供能量，同時(shí)傳輸信息通信。電感耦合是符合法拉第電磁感應(yīng)定律。

（2）電子標(biāo)簽輸出電壓的調(diào)節(jié)，電子標(biāo)簽獲取的是交流電壓，經(jīng)過全波整流電路、濾波電路和穩(wěn)壓電路后輸出直流溫度電壓。

（3）電子標(biāo)簽通過負(fù)載調(diào)制的方式向讀寫器傳輸數(shù)據(jù)，也就是負(fù)載調(diào)制通過對電子標(biāo)簽振蕩回路的電參數(shù)根據(jù)數(shù)據(jù)流進(jìn)行調(diào)節(jié)，進(jìn)行編碼調(diào)制傳輸數(shù)據(jù)信息。

（4）負(fù)載調(diào)制有電阻負(fù)載調(diào)制和電容負(fù)載調(diào)制兩種方式，外部負(fù)載要使得功率匹配。

RFID射頻前端的結(jié)構(gòu)

無論是對于RFID的讀寫器還是RFID的電子標(biāo)簽，其射頻前端的結(jié)構(gòu)需要滿足要求：

（1）RFID讀寫器和電子標(biāo)簽的天線上的電流和感應(yīng)電壓最大化，使得讀寫器線圈產(chǎn)生最大磁通，電子標(biāo)簽線圈的感應(yīng)輸出電壓最大。

（2）功率匹配，讀寫器最大程度輸出能量給電子標(biāo)簽，電子標(biāo)簽最大程度耦合讀寫器的能量。

（3）需要足夠的頻帶寬度BW，使得讀寫器或者電子標(biāo)簽的信號無失真的傳輸。

（4）對于低頻或者高頻的RFID采用電感耦合方式，而對于射頻（射頻（300K-300G）是高頻的較高頻段；微波頻段（300M-300G）又是射頻的較高頻段）則是采用電磁反向散射方式的。

來源：云主宰蒼穹