
RFID原理及技术知识点总结.docx
22页第一章导论1 .射频识别系统的英文全称?P1Radio Frequency Identification2 .常见的自动识别系统有哪些? P2-5条形码系统、光学符号识别、生物识别、IC卡、RFID3 .和其它自动识别系统相比,射频识别系统有哪些优点?见课件数据量大、受环境影响小、成本低、安全性好、阅读速度快、非接触4 .射频识别系统由哪些部分组成? P6应答器、阅读器5 .阅读器和应答器之间有哪三个通道?P6图1.6数据、时序、能量6 .射频识别系统的数据载体是什么?P7应答器第二章射频识别系统的区别特征1 .射频识别系统的基本区别特征有哪些?P8图2.1工作方式数据量是否可编程数据载体运行能量供应频率范围数据传输方式应答频率2 .按工作方式区分射频识别系统可分为哪两类(包括英文缩写)? P9全双工(FDR和半双工(HDX ,时序(SEQ系统3 .全双工系统和时序系统的含义? P9在全双工和半双工系统中,应答器的应答响应是在阅读器接通高频电/磁场的情况下送出去的;时序方法与之相反,阅读器的电/磁场短时间周期地断开这些间隔被应答器识别出来,并用于从应答器到阅读器的数据传输4 .射频识别系统的工作频率指的是? P10通常把阅读器的发送频率称为射频识别系统的工作频率,不考虑应答器的发送频率。
5 .按发送频率可将射频识别系统分为哪几类?P10低频(30kHz~300kHz、高频或射频(3MHz~30MHz和超高频(300MHz~3GHz或微波(>3GHz 6 .射频识别系统最主要的区别特征包括哪些?P17阅读器的工作频率、物理耦合方法和系统的作用距离7 .按耦合方式可将射频识别系统分为哪几类?P18紧耦合(0~1cm)、遥控耦合(0~1m)、远距离(>1m)系统8 .射频识别系统的选择准则主要有哪些?P20-22工作频率:100kHz~30MH基本是电感耦合系统,2.45和5.8GHz的系统是电磁场耦合的微波系统;频率低的高频系统具有良好的物体穿透能力;系统的敏感性作用距离可靠性要求存储器容量:决定着数据载体芯片的尺寸和价格,根据系统对信息量和价格的要求选择第三章基本作用原理1.1 位应答器的常见实现方式有哪些? P23图3.1射频、微波、分频器、电磁法、声磁法2 .射频法是采用什么电路工作的? P24采用L-C振荡电路工作,是将其调谐到某个固定的振荡频率fR上3 .射频法的工作原理(包括原理图)? P24传感器线圈* 阅读器由发射器和接收器构成,二者之间存在一个射频范围内的交变磁场;时发生谐振;* 电子标签相当于一个LC振荡电路,当在交变磁场范围内且* 谐振的标签会反作用于阅读器,最终导致场强减弱;* 后续电路检测到该变化后报警。
4.微波法的工作原理(包括原理图)? P27利用非线性元件产生的谐波实现电容二极管 报警报警器4—接收器发送器1kHz检波器二次谐波 4.90GHz2.45GHz [.AS% |©1 1kHz发生器1位应答器f R* 阅读器由发射器和接收器组成,发射器发射微波范围内的频率(2.45GHz);* 电子标签是非线性元件,可产生入射信号的各次谐波;* 谐波被接收器检测到后触发报警;* 为防止外来信号造成误报警,实际系统对基波进行调制 (如AS®g FSK最终报警的是解调后的1kHz信号)5.声磁法是利用金属条的什么效应工作的?P31利用坡莫金属条的“磁致伸缩效应”* 标签有一条能够自由振动的坡莫金属条,当其被磁化后能够在发射器的交变磁场 中发生“磁致伸缩效应”;* 该效应表现为金属条的一种振动且这种效应是可逆;* 当发射器关闭交变磁场后,金属条音叉还会继续振动一段时间,接收器在此时检 测标签的有无6.全双工系统中的电感耦合系统的供电原理 (包括原理图)? P32-33磁场?供电原理*阅读器产生一个高频的强电磁场(而不是电磁波),该场穿过阅读器天线线圈及其周围空间;*发射磁场的一小部分穿过应答器的天线线圈,并在其上感应出电压;*整流电路将其整流后作为数据载体的电源。
7 .全双工系统中的电感耦合系统的数据传输方法有哪些?负载调制、使用副载波的负载调制、分谐波法8 .什么是负载调制(包括原埋图)? P34-35磁场———[闻,-1RiV/ 播诵 7 \ \ J 二进制编码信号[1 V ! 应答器解调Y]-P34-36阅读器*应答器在阅读器交变磁场中获得能量的同时也反作用于阅读器(等效为阅读器天 线中加入一个变换阻抗Zt);应答器利用其“负载电阻”(如用场效应管来实现)的通/断来改变阅读器天线的电*若用微芯片中存储的数据来控制负载电阻的通/断,则数据便能传输到阅读器(即 调幅);*阅读器后续电路对天线上的电压进行整流(即解调),最终回收数据9.什么是使用副载波的负载调制(包括原理图)? P35-36* 负载电阻以较高的频率fH(副载波频率)通/断时,阅读器发射频率两侧距离为的地方会产生两条谱线且容易检测到;* 控制负载电阻通/断的频率称为副载波,将微芯片内的数据对副载波进行调制(ASK/FSK),实现数据的加载工作;* 阅读器中用带通滤波器提取一个边带并放大、解调便可恢复数据10 .时序法中的电感耦合系统一般工作在哪个频段?P42用电感耦合的时序系统只适合在 135kHz以下的频率范围内工作11 .时序法中的电感耦合系统电供的原理? I P42UVmax -Vmin* 供电原理和全双工的电感耦合系统类似;* 应答器中有一个充电电容,阅读器发射能量时该电容充电,阅读器断 开后存储的能量用于应答器生成对阅读器的响应信号;* 充电电容容量的估算公式为12.时序系统的优点有哪些? P43*工作电压可增大一倍*理论上芯片所能使用的能量可以任意大13 .时序系统的一个读周期由哪两个阶段构成?P44充电阶段和读出阶段14 .表面波应答器一般工作在哪个频段?P44微波频率(2.45GHz);15 .表面波应答器的基本结构? P45.—偶极子天线,/—数字转换器一反射器压电晶体基片在一长条状的压电基片端部有指形的电极结构:内部数字转换器。
在压电基片的导 电板上附有符合工作频率的偶极子天线用内部数字转换器作电信号与声表面波之 间的转换16 .表面波应答器的工作原理? P45* 阅读器的高频扫描脉冲从天线传入数字转换器,并发生压电效应生成表面波 (电一 压);* 表面波纵向通过基片(3000-4000m/s), 一部分被反射带反射,剩余部分达到基片 终端后被吸收;* 反射的表面波在数字转换器中生成高频脉冲序列 (压一电)并被发射,最终被阅读 器天线接收完成数据传输;* 高频脉冲数量由反射带的数量决定,脉冲间隔与反射带空间间隔对应第四章 射频识别系统的物理基础1 .表征磁场大小的物理量是什么?P48磁场强度2 .短圆柱形线圈附近沿线圈轴方向磁场的变化规律是什么?P49-50*从中心点到一定距离的磁场强度几乎不变,之后则急剧下降;*直径较小的线圈其中心处场强较大,而直径较大的线圈在距离较远处场强较大3 .发射天线的最佳半径是多少? P51最大期望阅读器的9倍值4 .磁通量密度B和磁场强度H的关系、P52B=p 0 w「H支 H—是真空磁导率(—=4兀• 10-7H/m) ,「被称作相对磁导率5 .描述两个电路通过磁场耦合的物理量是什么?P53互感6 .耦合因数是如何定义的? P54引入耦合因数k来对导体回路的耦合情况作定性描述。
关系式k==M= (0wkwi).Li L27 .磁耦合电路的等效电路?P57(为了改进电压传输的效率,应答器线圈 L2和并联电容器C2构成并联振荡回路方框内表示应答器的数据载体)8 .分流电阻的作用(包括原理图)? P61为了不依赖于耦合因数k或其他参数来调节电压 a,并将其保持稳定,实际上一般要在负载电阻R上并联一个同电国自配的分流电阻 R,等效电路:Zt =12 ———2.R2U2—9 .什么是动作磁场强度? P62动作磁场强度指阅读器使得应答器刚好能够工作所需的磁场强度10 .动作磁场强度在什么时候取得最小值?P63在阅读器发送频率与应答器的谐振频率一致的情况下11 .应答器的能量作用距离受哪些因素影响?P64*阅读器是否能在该距离上检测到由应答器发送回来的数据信息;*数据载体的电流消耗(电流消耗越大则能量作用范围越小,P65图4.22)12 .阅读器的作用范围受哪些因素影响?P66阅读器天线周围的磁场分布情况,阅读器对应答器的作用效果还和阅读器作用范围内应答器的放置方法密切相关13 .复变阻抗的等效电路? P69?当应答器进入到阅读器作用范围时便会在自身的天线中感应生成一个电流,该电流又通过互感机制对阅读器天线电流产生反作用,即“应答器的复数变换阻抗”;?复数变换阻抗的表达式:实际线圈UiUr 41 R1UovUZt 口2 /呼Z 2, ZTAG14 .复变阻抗受哪些因素影响?各自的规律是什么? P71-761阅读器发送频率:复变阻抗矢量在发送频率增加时,在复平面上顺时针描绘出一个圆。
3应答器电容2耦合因数k:随k变化的规律是一条直线C2: C2的变化使得应答器谐振频率和阅读器发送频率不一致,和单独改变发射频率对的影幅是一样的 ZTTX4负载电阻变为曲线:当Zt时, 与 几乎成正比,否则 随 的变换关系5应答器电感zT:当 取某个特定值时 和 会同时达到最大值’‘15 .从复变阻抗曲度解般容f0/画透L调制的原理(包括原理图)? P76-79电阻负载调制L2 L2Zt L 2*在应答器的数据载体中,使电阻按照数据流的时钟或已调副载波的节拍接通或断开;*的加入使得Q和均碱小, 的值在和间R mod转换,最终限致阅读器天线第9上的接收器总电国(Rl)发出化尺midp被调幅)电容负载调制uRX的声在使得应答器谐振频率在两个值间转换,而失调时会影响的久小和相C modZ TuRX位,被调幅-调相16 .什么是铁磁性材料? P84具有相对磁导率>1的材料被称为铁磁性材料,这类材料有铁、钻、银、各种合金和铁氧体17 .高频技术中主要使用的铁磁性材料是什么?P84铁氧体是高频技术中使用的主要磁性材料,具有较高的电阻且涡流损失小1/ 一118 .什么是近脚胧物?磁场强度的变化规律分别是什么20 dB/P89*从天线到形成电磁场的范围称为天线的“近场”,而完全形成电磁波的范围称为“远场”*形成电磁波后,便不能再通过电感或电容的耦合反作用于天线,近场磁场强度按规律衰减(即倍频程),而在远场时按 的规律衰减(即倍频程)19 .什么是场波阻抗? P90在真空和空气中电场与磁场间有固定的关系:其中的称为场波阻抗( 由此可得电场E可表不为:20 .电磁波极化的类型? P91电磁波的极化是由其电场来决定的,通。












