RFID天线的设计原理与定制准则

szhuirui

    相信有很多天天在做RFID的朋友，做的也不错，却对RFID天线设计的基本原理含糊不清，当然，作为资深“行业大佬”的大家，也放不下身段去“不耻下问”，书上虽然有很多理论很多讲解，但是往往专业性技术性太强，让人难以理解，更谈不上通晓了！
本文仅以13.56MHz的RFID天线设计技术为例进行讲解。13.56MHz的RFID天线主要分为读卡器和卡。读卡器是与电源相接的，当卡靠近读卡器的时候，卡内部的线圈从读卡器上发射的13.56MHz的磁场感应中获取能量，再通过整流滤波后供给给卡芯片，当然，卡芯片只需要很少的能量就够了。
当读卡器向卡传输信号时，可以通过ASK调制在磁场上，这样以来，卡芯片就能获取ASK信号，当然，这个ASK调整的速度不能太低，如若不然，卡芯片上的电容滤波不够稳定，会导致卡芯片的供电不稳。
以上理论很多做RFID的朋友相信都能够明白，但卡芯片是如何把信号传给读卡器的呢？相信有很多朋友就不明所以了，尤其“副载波负载调制”这个专业术语又做何解？
很多朋友大概都会错解为：卡芯片因为从读卡器上获取了能量，当它需要向读卡器发送信号的时候，就像是射频芯片一样，自己通过它的天线主动的辐射能量出去即可，然而，这个说明只是自圆其说的一厢情愿，实际上这个逻辑也是可以实现的，但逻辑问题在于，卡芯片需要足够的能量，这个会导致读卡器的读卡距离很近很近，所以，不实用！一般的这种技术，大多应用于有源RFID中，此处暂不做详解。
那么很多朋友就要问了，卡到底是如何传输自己的信号的呢？
实际上，卡端是通过对自身连接线全的开路、短路来实现的，这样卡芯片基本上是不耗损点的，但前提条件是读卡器一直处于13.56MHz的高频信号下，卡通过不停的开路、短路自身的天线，导致读卡器与卡之间的磁场变化，从而影响了读卡器天下两端电压幅度的微弱变化，再从这个微弱的信号当中，类似AM收音机一样，获取信号。这其实就是所谓的“负载调制”，那么“副载波”又做何解？“副载波”其实等价于一般射频中的中频概念，主要是为了解决数据过来的时候，长0或长1的问题，譬如连续很多个0信号或者1信号会导致读卡器接收的时候，无法分辨到底是数据还是稳态的非数据，所以在数据传输的时候，再插入信号用来作为数据标识。
比如水管里的水，大家把水比作磁场，它连接了读卡器和卡，并且水流只能从读卡器流向卡，所以卡才能获取能量。当读卡器要发信号给卡的时候，很简单，通过控制水流，让它一会流一会不留，卡就能感受得到了。那么卡如何告诉读卡器的呢？也很简单，它去堵水龙头，让它一会流一会堵，读卡器就知道了！

关于RFID天线定制，慧睿提醒大家，在定制的时候，大家主要是需要考虑到以下问题：①天线的类型；②天线的阻抗；③在应用到物品上的RFID的性能；④在有其他的物品围绕贴标签物品时的RFID性能 。

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