一种近距离电感耦合的射频识别系统设计方案.doc

一种近距离电感耦合的射频识别系统设计方案韩彪（黄石理工学院，湖北 黄石 435003）摘 要：为了实现读写器对射频标签的正确识别，介绍一种近距离电感耦合的射频识别系统的设计过程。读写器主动发出射频信号，将能量耦合至射频标签使其转入工作状态，将自身的数据发送供读写器识别。通过对近距离电感耦合射频识别的试验研究，验证了该设计方案的可行性。关键词：射频识别系统；近距离电感耦合；读写器；射频标签a close-coupled inductor design of radio frequency identification systemhan biao( huangshi institute of technology，huangshi hubei 435003 )abstract: in order to achieve readers on the correct radio frequency identification tags, inductively coupled introduced a short-range radio frequency identification system design process. readers initiative issued rf signal will be coupled to the radio frequency energy into their work status label will send its own data for the reader to identify. through the close inductively coupled radio frequency identification pilot studies proved the feasibility of the design options.keywords: radio frequency identification systems; close inductively coupled; readers; rf tags0 引言射频识别（radio frequency identification ）技术是从20世纪80年代开始走向成熟的一项自动识别技术。随着信息技术的快速发展，对射频识别系统提出了越来越高的要求。研究表明，采用近距离电感耦合（inductively coupled）方式实现读写器对射频标签能量的供应和数据信息交换较为安全可靠，易于实现。已广泛应用在物流管理、交通管理、身份识别、校园一卡通管理等领域。1 射频识别系统的基本结构及原理 射频识别系统包含射频标签、读写器两部分。其中，射频标签由射频模块、升压电路、微处理器、数据存储器构成，射频标签含有惟一的识别码，在实际应用中，射频标签粘贴在待识别的物体表面；读写器是可非接触地读取和写入标签信息的设备，它通过网络与其他计算机系统进行通信，从而完成对射频标签信息的获取、解码、识别。在近距离电感耦合识别系统中，射频标签与读写器之间通过天线架起空间电磁波传输通道。读写器一方的天线相当于变压器的一次绕组，射频标签一方的天线相当于变压器的二次绕组，因而电感耦合方式为变压器方式。电感耦合方式的耦合介质是空间磁场，耦合磁场在读写器一次绕组与射频标签二次绕组之间构成闭合回路。读写器通过射频模块的天线在定向空间范围内主动发送射频能量信号，形成读写器的有效识别区域。位于读写器有效识别区域中的射频标签从读写器天线发出的电磁场种提取能量，并通过射频标签的升压电路处理成其工作所需要的电压。射频标签读取存储器中的数据并进行编码，将信息通过射频模块调制为射频信号发送至读写器，完成读写器对射频标签的识别。近距离电感耦合传输方式的优点是读写器将射频能量束缚在读写器电感线圈的周围，通过交变闭合的线圈磁场，沟通读写器绕组与射频标签绕组之间的射频通道，并没有向空间辐射电磁能量。近距离电感耦合识别系统的典型工作频率由125k、225k和13.56mhz。识别作用距离小于1m，典型作用距离为1020cm,本系统选择工作频率为13.56mhz。 1 射频识别系统的整体设计1.1 射频识别系统硬件设计 射频识别系统硬件框图如下：a) 读写器硬件结构b) 射频标签硬件结构图1 射频识别系统硬件框图1.2 数据传输 射频识别系统所完成的功能可归结为数据获取的一种手段。 图2 读写器射频模块基本结构图3 射频标签射频模块基本