RFID射频识别技术 课件 第5章 公交管理系统 .pptx

《公交管理系统》;;任务一使用高频RFID读写器发布公交卡;任务要求;了解RFID通信的物理学原理

理解天线的主要参数和RFID通信性能的关系

了解RFID的编码过程

了解RFID的调制技术;RFID通信的物理学原理

RFID信号的编码与调制

防碰撞技术;1、RFID通信的物理学原理;实现信息传递所需的一切技术设备和传输媒质的合称为通信系统。下图5-1-1所示为通信系统组成图。;1）天线技术

RFID设备的通信核心是天线，所以天线设计的好坏直接影响到RFID标签的读写效果，不同频段工作的RFID标签，其对天线的要求也是不同的。RFID系统中天线分为标签天线和读写器天线。;天线的目标是传输最大的能量进出标签芯片。这需要仔细设计天线和自由空间以及其相连的标签芯片的匹配。假设在零售商品中使用，如果频带是435MHz，2.45GHz和5.8GHz，那么RFID系统的天线必须要做到：

体积足够小.

有全向或半球覆盖的方向性；

提供最大可能的信号给标签的芯片；

无论物品什么方向，天线的极化都能与读写机的询问信号相匹配；

具有鲁棒性。;电子标签和读写器通过各自的天线构建起两者之间的非接触信息传输通道，如图5-1-2所示。无论是射频标签还是读写器的正常工作，都离不开天线或耦合线圈：。;RFID天线制作技术主要有蚀刻法、线圈绕制法和印刷天线三种。其中，RFID导电油墨印刷天线是发展的一种新技术。以上RFID标签天线的制作方法分别适用于不同频率的RFID电子标签产品。;任务一使用高频RFID读写器发布公交卡;2）RFID天线的主要参数

天线的基本功能就是能量转换和定向辐射，所谓天线的参数，就是能定量表征其能量转换和定向辐射能力的量。

（1）增益系数

增益系数是综合衡量天线能量转换和方向特性的参数，它的定义为：方向系数与天线效率的乘积。天线方向系数和越高，则增益系数也就越高。;任务一使用高频RFID读写器发布公交卡;（3）阻抗

天线可以看做是一个谐振回路。一个谐振回路当然有其阻抗。我们对阻抗的要求就是匹配：和天线相连的电路必须有与天线一样的阻抗。和天线相连的是馈线，馈线的阻抗是确定的，所以我们希望天线的阻抗和馈线一样。RFIDUHF天线系统使用50Ω阻抗的馈线。

（4）极化方式

天线的极化是指天线辐射时形成的电场强度方向。一般而言，特指为该天线在最大辐射方向上的电场的空间取向。天线的极化方式主要分为线极化和圆极化。;线极化当收信天线的极化方向与线极化方向一致(电场方向)时，感

应出的信号最大;随着收信天线的极化方向与线极化方向偏离越来越多时，感应出的信号越小;当收信天线的极化方向与线极化方向正交(磁场方向)时，感应出的信号为零。

圆极化无论收信天线的极化方向如何，感应出的信号都是相同的，

不会有什么差别。所以，采用圆极化方式，使得系统对天线的方位敏感性降低。

;（5）驻波比

驻波比的含义：驻波比就是一个数值，用来表示天线和电波发射台是否匹配。如果驻波比的值等于1，则表示发射传输给天线的电波没有任何反射，全部发射出去，这是最理想的情况.如果驻波比值大于1，则表示有一部分电波被反射回来，最终变成热量，使得馈线升温。被反射的电波在发射台输出口也可产生相当高的电压，有可能损坏发射台。;在通信系统中，信息在发送过程中，要进行编码，而RFID本质上就是一种无线通信技术，所以其也需要对发送的信息进行编码。在通信理论中，编码是对原始信息符号按一定的数学规则所进行的变换。编码的目的是要使信息能够在保证一定质量的条件下尽可能迅速地传输至信宿。在通信中一般要解决两个问题：一是在不失真或允许一定程度失真的条件下，如何用尽可能少的符号来传递信息，这是信源编码问题；其次是在信道存在干扰的情况下，如何增加信号的抗干扰能力，同时又使信息传输率最大，这是信道编码问题。;1）RFID编码

RFID系统的结构与通信系统的基本模型结构相类似，满足了通信功能的基本要求，其读写器和电子标签之间的数据传输构成了与基本通信模型相类似的结构。读写器与电子标签之间的数据传输需要三个主要功能块，如图5-1-5所示。按读写器到电子标签的数据传输方向，RFID系统的通信模型主要由读写器(发送器)中的信号编码(信号处理)和调制器(载波电路)，传输介质(信道)，以及电子标签(接收器)中的解调器(载波回路)和信号译码(信号处理)组成。;任务一使用高频RFID读写器发布公交卡;信号编码系统的作用是对要传输的信息进行编码，以便传输信号能

够尽可能最佳地与信道相匹配，这样的处理包