RFID射频系统中的负载调制技术
在RFID系统中,电子标签向读写器的信息传输采用负载调制技术。负载调制通过对电子标签振荡回路的电参数按照数据流的节拍进行调节,使电子标签阻抗的大小和相位随之改变,从而完成调制的过程。负载调制技术主要有电阻负载调制和电容负载调制两种方式。
1.电阻负载调制
在电阻负载调制中,负载RL并联一个电阻Rmod,Rmod称为负载调制电阻,该电阻按数据流的时钟接通和断开,开关S的通断由二进制数据编码控制。
电阻负载调制的特性如下:
(1)当二进制数据编码为“1”时,开关S接通,电子标签的负载电阻为Rmod和RL的并联;当二进制数据编码为“0”时,开关S断开,电子标签的负载电阻为RL。这说明,开关S接通时,电子标签的负载电阻比较小。
(2)对于并联谐振,如果并联电阻比较小,将降低品质因数。也就是说,当电子标签的负载电阻比较小时,品质因数Q值将降低,这将使谐振回路两端的电压下降。
(3)上述分析说明,开关S接通或断开,会使电子标签谐振回路两端的电压发生变化。为了恢复(解调)电子标签发送的数据,上述变化应该输送到读写器。
(4)当电子标签谐振回路两端的电压发生变化时,由于线圈电感耦合,这种变化会传递给读写器,表现为读写器线圈两端电压的振幅发生变化,因此产生对读写器电压的调幅。
2.电容负载调制
在电容负载调制中,负载RL并联一个电容Cmod,Cmod取代了由二进制数据编码控制的负载调制电阻Rmod。
电容负载调制的特性如下:
(1)在电阻负载调制中,读写器和电子标签在工作频率下都处于谐振状态;而在电容负载调制中,由于接入了电容Cmod,电子标签回路失谐,又由于读写器与电子标签的耦合作用,导致读写器也失谐。
(2)开关S的通断控制电容Cmod按数据流的时钟接通和断开,使电子标签的谐振频率在两个频率之间转换。
(3)通过定性分析可以知道,电容Cmod的接入使电子标签电感线圈上的电压下降。
(4)由于电子标签电感线圈上的电压下降,使读写器电感线圈上的电压上升。
(5)电容负载调制的波形变化,与电阻负载调制的波形变化相似,但此时读写器电感线圈上电压不仅发生振幅的变化,也发生相位的变化,应尽量缩小相位变化。
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