超高频RFID无源读写器的硬件设计与实现

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实验4、UHF特高频RFID实验

实验4、UHF特高频RFID实验

实验四 UHF特高频RFID实验一、实验目的1.1 掌握UHF特高频通讯原理1.2 掌握UHF特高频通讯协议1.3 掌握读卡器操作流程1.4 了解UHF特高频应用二、实验设备硬件:RFID实验箱套件,电脑等。

软件:Keil。

三、实验原理3.1特高频RIFD系统典型的特高频UHF(Ultra-High Frequency)RFID系统包括阅读器(Reader)和电子标签(Tag,也称应答器Responder)。

其结构示意图如下图4.1所示。

工作步骤如下:阅读器发射电磁波到标签;标签从电磁波中提取工作所需要的能量;标签使用内部集成电路芯片存储的数据调制并反向散射一部分电磁波到阅读器;阅读器接收反向散射电磁波信号并解调以获得标签的数据信息。

电子标签通过反向散射调制技术给读写器发送信息。

反向散射技术是一种无源RFID电子标签将数据发回读写器时所采用的通信方式。

根据要发送的数据的不同,通过控制电子标签的天线阻抗,使得反射的载波幅度产生微小的变化,这样反射的回波就携带了所需的传送数据。

控制电子标签天线阻抗的方法有很多,都是基于一种称为“阻抗开关”的方法,即通过数据变化来控制负载电阻的接通和断开,那么这些数据就能够从标签传输到读写器。

读写器天线 Tag图 4.1 RFID系统结构示意图3.2电子标签存储结构特高频标签的工作频率在860MHz〜960MHz之间,可分为有源标签与无源标签两类。

工作时,射频标签位于阅读器天线辐射场的远场区内,标签与阅读器之间的耦合方式为电磁耦合方式。

阅读器天线辐射场为无源标签提供射频能量,将无源标签唤醒。

目前UHF频段的标签芯片制造商主要有Alien、IMPINJ、TI、NXP、STM等,标签制造商通过设计天线并制作封装而生产出标签。

标签的封装是各种各样,下图4.2是几种标签的外形。

不同厂商的标签天线规格不同,同时天线的谐振频率点也不完全相同,这样当使用固定频点的读写器读一类标签时的效果很好,而读另一类标签的效果却会很差。

超高频RFID编解码系统研究与设计

超高频RFID编解码系统研究与设计

另一个类型. A类短程通讯 的前 向链路采用脉冲 间隔编码 ( I 与 自适 应 的 A O A 冲突 仲 裁算 PE) LH
法. B类短程 通 讯 的前 向链 路 采用 曼 切 斯 特 编码 和 自适 应 的 Bre bnr t e 冲突 仲 裁 算 法. t (iay r ) e e A、
收 稿 日期 :0 0— 1— 6 2 1 0 2 作者简介 : 阳璞琼 ( 90一) 男 , 18 , 湖南邵 阳人 , 南华大学 电气工程学院讲师 , 士. 硕 主要研究方 向: 电路与系统
R I 俗称 电子 标 签 技 术 , 一 种 非 接 触 式 的 自 FD) 是 动识别 技术 . 目前 , FD 已经得到 了广 泛应 用 , RI 且
种 短程通 讯类 型 , 它应 当可 以从 一 个 类 型 转换 成
有多个 国际标 准 .S /E 80 IO IC 100—6 属 于 超 高 … 频射频识 别技 术标 准 , 特点是 速度 快 , 以 同时 其 可 读取 的标 签数 量 多 , 论 上 能 读 到 10 理 00多 个 标 签; 功能 强 , 多种 写保 护方式 , 全性强 J 具有 安 2.
zstecaatr t s f M0 B —P aeS aead p l nevl no ig PE) a d e h rc i i i hs p c n us it a e cdn ( I ,n h e sc o F e r
i lme t h o e y tmso h wo tp s c d n a e n FPGA. mp e n st e c d c s se ft e t y e o i g b s d o
Absr c t a t:Th a sv a r n misif r to ot e i t ro a o y mo u ai g t nc- e p si et g ta s t n o main t h n e r g trb d ltn he i i d n n r y a d e e tn t b c o t e n e r g tr i UHF RFI s se e te e g n rf ci g i a k t h it ro ao n l D y tm.I r e o n o d r t ma e t e tg o t i r n r r m h a i e u n y sg a ft e i tro a o , p ・ k h a b an mo e e e g fo t e r d o f q e c i n lo h n e g tr a s e y r ca n o i g meho sd sg e o h ile c d n t d i e i n d f rte UHF RF D y t m. i a e n r d c st wo I s se Th sp p ri to u e het s ot—r n e c mmu c t n tp so a d B n I O/ EC 0 0 —6, y tmaial n l - hr a g o niai y e fA n i S I o 1 0 8 s se tc l a ay y

UHF-RFID

UHF-RFID
4.2.2变频增益/损耗18
4.2.3线性度19
4.2.4阻抗匹配20
4.2.5隔离度20
4.3噪声分析20
4.3.1闪烁噪声20
4.3.2热噪声22
4.4下混频器的结构分析23
4.5下混频器电路设计24
4.5.1核心电路24
4.5.2偏置电路26
4.5.3缓冲级电路27
4.6电路结构27
4.7仿真结果28
从系统设计角度来看,实现智能物流管理的关键技术就是射频识别技术,也就是标签和读写器技术。离开系统中任何一个组成部分,系统都不成系统,尽管如此对于一个系统而言还是有重有轻之分的。一般认为,电子标签是射频识别技术的关键,所以一般提到射频识别,人们总会想到那个小小的电子标签,然而读写器在RFID系统中也担负了非常重要的作用,通过读写器从空间接收标签的反射回波,识别过程才能实现。故读写器是标签可识读的保证,也是RFlD系统的基本保证。
(4)线性度
LNA接受的信号是微弱的,而且受传输路径的影响,信号的强弱是变化的,在接受信号的同时又可能伴随许多强干扰信号混入,这要求放大器有足够大的线性范围。
此外,LNA须有一定的选频作用,抑制带外和镜像频率干扰。
3
本文从各个指标的角度出发,对低噪放大器的拓扑结构进行分析优化,目的是为了从本质上理解LNA的组成,深入探究每个部分的作用。而后面的混频器设计将采用相反的方式研究。
3
LNA位于射频电路前端,需要进行长时间工作,就必须降低其功耗,因此LNA应是小信号放大器,必须设置静态偏置,且应使用低电源电压、低偏置电流。此设计直接使用电阻和MOS管组合为共源放大MOS管栅极提供偏置电压,如图3.1所示。偏压大小为Vb=600mV,偏置电阻大小R1、R2=10K。

900MHzRFID读写器研究与实现的开题报告

900MHzRFID读写器研究与实现的开题报告

900MHzRFID读写器研究与实现的开题报告题目:900MHz RFID读写器研究与实现一、选题背景随着物联网技术的不断发展和普及,RFID技术也得到了广泛的应用和发展。

RFID技术是一种无线通信技术,能够实现对物品的追踪、识别和管理。

而900MHz RFID技术可以在更远距离、更高速度、更复杂环境下实现对物品的追踪和管理,具有更大的潜力和应用前景。

因此,本课题以900MHz RFID技术为研究对象,旨在研究和实现一种基于900MHz RFID技术的读写器,为物联网技术的推广和应用做出贡献。

二、研究内容和目标1. 研究900MHz RFID技术的基本原理和特点。

2. 研究900MHz RFID读写器的工作原理和实现方式。

3. 设计和实现一种基于900MHz RFID技术的读写器,包括硬件和软件设计。

4. 对研制的读写器进行测试和评估,比较其与现有读写器的性能差异。

5. 提出优化和改进措施,为进一步完善900MHz RFID技术的应用和推广提供参考。

三、研究方法和技术路线1. 研究900MHz RFID技术的基本原理和特点,包括频率调制、信号传输、天线设计等方面,通过文献资料和实验方法进行研究。

2. 研究900MHz RFID读写器的工作原理和实现方式,包括读写器的硬件、软件和算法设计,通过仿真和实验方法进行验证。

3. 设计和实现一种基于900MHz RFID技术的读写器,包括电路设计、PCB设计、编程等方面,通过仿真、实验和测试方法进行验证。

4. 对研制的读写器进行测试和评估,包括性能测试、系统集成测试等方面,比较其与现有读写器的性能差异。

5. 提出优化和改进措施,包括硬件和软件方面的改进,为进一步完善900MHz RFID技术的应用和推广提供参考。

四、预期成果1. 研究900MHz RFID技术的基本原理和特点,深入了解该技术的特点和应用范围。

2. 研究900MHz RFID读写器的工作原理和实现方式,了解读写器的硬件、软件和算法设计。

rfid硬件课程设计

rfid硬件课程设计

rfid硬件课程设计一、课程目标知识目标:1. 理解RFID技术的基本原理,掌握RFID系统的构成及各部分功能。

2. 学会分析RFID技术在物联网中的应用场景,了解其在不同行业的应用案例。

3. 掌握RFID硬件设备的选型方法,能够根据实际需求选择合适的RFID设备。

技能目标:1. 能够运用所学知识,设计简单的RFID硬件系统,并进行调试与优化。

2. 学会使用相关软件工具对RFID硬件设备进行配置和管理。

3. 培养学生的动手实践能力,提高他们解决实际问题的能力。

情感态度价值观目标:1. 培养学生对物联网技术及RFID硬件的兴趣,激发他们探索新技术的好奇心。

2. 培养学生的团队协作精神,提高他们在项目实践中的沟通与协作能力。

3. 强化学生的信息安全意识,让他们认识到RFID技术在应用过程中应注意保护个人隐私。

本课程针对高年级学生,课程性质为实践性较强的专业课程。

结合学生特点,课程目标注重知识与实践相结合,培养学生具备实际操作能力。

在教学要求方面,强调理论联系实际,注重培养学生的动手实践能力和团队协作精神。

通过本课程的学习,使学生能够掌握RFID硬件知识,为从事物联网相关领域工作打下坚实基础。

二、教学内容1. RFID技术概述:介绍RFID技术的基本原理、发展历程,RFID系统的构成及工作流程。

- 教材章节:第一章 RFID技术基础- 内容列举:1.1 RFID基本原理;1.2 RFID系统构成;1.3 RFID发展历程。

2. RFID硬件设备:分析RFID硬件设备类型、性能参数,以及选型方法。

- 教材章节:第二章 RFID硬件设备- 内容列举:2.1 RFID设备类型;2.2 RFID设备性能参数;2.3 RFID设备选型方法。

3. RFID技术在物联网中的应用:探讨RFID技术在物联网中的应用场景,分析不同行业中的应用案例。

- 教材章节:第三章 RFID应用与案例分析- 内容列举:3.1 RFID在物联网中的应用场景;3.2 行业应用案例分析。

超高频无源RFID标签的一些关键电路的设计

超高频无源RFID标签的一些关键电路的设计

所处 的电磁环境是十பைடு நூலகம்复杂的,输入信号的功率可
以变化几百甚至几千倍 , , 因此 为了芯片在大小不同 的场强中均可 以正常工作 ,必须设计可靠的电源稳
点方 向之一 ,有可能成为在不久的将来 R I FD领域
发表了瑞士联邦技术研究 院设计 的一款最小输入功
维普资讯
率仅为 2 w,读写距离 可达 1m的 2 5 FD . 7 2 . GR I 4
日立公 司在 20 年 IS C会议上提出了面积仅 为 06 SC
标签的基本组成结构入手 , 先介绍 了四种 电源恢复 电路 结构 , 以及在标 准 CO 工艺下制作 肖特基二极 MS
管来组成倍压电路 的解决方案。然后针对 电源稳压 电路 , 出了串 提 联型和并联型两种稳压 电路 。 文章针
对 AK包络解调 电路, 出了新的泄流源的设计 。最后 , S 提 文章介绍 了启动信号产生电路 的设计考虑。
Fu id f o e upyrcvr iutaeitd cdfs T e eato vs sasltnaot s g or nso w r p l eoeycr i r r ue r . hnt u rg e o i bu i k p s c s no it h h i u uo un
关键词: 射频识别 超 高频
Dei n o e e a e r u t fUHF sie RFI Ta sg fS v r l y Cic iso K Pa sv D g
Xu u n u , u h n , n migL , h h aW a , n y h n g a gS n Ch nZ a g Yo g n iZ iu ng Ho g i e C
s ns ‘a c d ’ a d ‘a all t okn so ot erg ltr. n w ur n ik i d sg e , h c same t e t cs a e n p rl ’ w id f l e uaos A e c re t n s e i d w ih i i e v a g s n da AS n eo ed mo uain At atti a e t d c sted sg ep w r o - e e i ut K e v lp e d lt . , sp p ri r u e ei o t o e- n rs t r i o l h s no h n fh cc . Ke o d : I UHF y W r s RF D

RFID射频读写器的设计

中 图分 类号 : T N 9 2 文 献标 识码 : A 文章 编号 :1 6 7 1 - 7 5 9 7( 2 O 1 3 )1 1 - 0 0 5 0 - 0 1 容 和一个 晶振 以及 一个 0 Q 电阻 即可 。本 I D( R a d i o F r e q u e n c y I d e n t i f i c a t i o n) 是 一种 无线 射 频识 别
读 卡 、写 卡 、停 止 等操作 , 依 此循环 。部 分程 序 的子 函数 如下 :
c h a r P c d R e q u e s t ( u n s n 州 c h a r r e q — c o d e , u n s i g n e d c h a r
p T a g T y p e )
图1 F M 1 7 0 2 S L电路
3 系统 软 件设计
首 先对 C 8 0 5 1 F 3 1 0和 F M1 7 0 2 S L初 始 化 , 然 后 执 行 检 测 命
令进行寻卡 , 如果有卡进入 , 判断信令是否有效 , 如为有效信
令 就 进 行 防 冲突机 制 , 选择 卡 片 , 再进 行 认 证 , 通 过之 后 进 行
1 系统整 体 设计
本文 选 用 的是 C 8 0 5 1 F 3 1 0 微 控 制器 和 F M1 7 0 2 S L读 写芯 片 。 C 8 0 5 1 F 3 1 0 具有 1 0位 转换 速率 可达 2 0 0 k s p s 的A D C , 高速 8 0 5 1 微 控 制 器 内核 ,2 9 / 2 5个 端 口 I / O等 特 点 ; 非 接 触 式 读 卡 芯 片 F M1 7 0 2 S L 是基于I S O 1 4 4 4 3 标准 的 , 可满 足的加 密算 法有 很 多种 , 支持 1 3 . 5 6 MH z 下 的非接触 通信 协议 T Y P E A 。 读 写 器将 要 发 射 的信息 编码 后 加 载在 1 3 . 5 6 MH z的射 频载 波上 , 通过 天 线 向外发 送 , 并形 成一 个 稳定 的 电磁 场 , 为R F I D 标签提供能量。当 R F I D电 子 标签 进 入 读 写 器 的 l T作 区时 , 卡 内天线接收此信号和能量 , 标签被激活。标签芯片对此信号做 出判断 , 如为有效信令 , 则从存储器中读取有关信息 , 并通过 卡 内天 线 发 射 卅 去 。天线 收到 此 信 号 ,F M1 7 0 2 S L内部 接 收器 对 信号 进 行 检测 和解 调并 根 据 寄存 器 的设 定 进行 处 理 , 之 后送 至 主机 系统 。主机 系统判 断 出 该标 签是 否合法 , 做 出相应 处理 , 随后发 指 令 到 渎写器 。

基于AS3992可配置超高频RFID读写器设计

A¥ 3 9 9 2 wa s i n a c c o r d a n c e wi t h t r a n s mi t t e d p o we r s p e c t r u m ma s k or f mu l t i p l e — i n t e r r o g a t o r e n v i r o n me n t s o f EP C C 1 G2 i n di f f e r e n t RFI D c o mmu n i c a t i o n ul r e s i n d i f f e r e n t a r e a s .a n d t h e A¥ 3 9 9 2 h a d a h i g he r r e a d i n g r a t e c o m— pa r e d wi t h t h e t r a d i t i o n a l r e a d e r ,wh i c h me t t h e n e e d s o f t h e d e s i g n r e q u i r e me n t s . Ke y wor ds : A¥ 3 9 92,FP GA ,ACPR,r e a d i n g r a t e
关键词 : A S 3 9 9 2 , F P G A, A C P R, 读 取 速 率 中 图分类 号 T N 9 1 4 . 4 文献标 识 码 A 文章 编 号 1 0 0 3 - 6 5 6 3 ( 2 0 1 3 ) 0 5 - I X 1 2 6 - 0 5
De s i g n o f UH F RFI D Re a d e r Ba s e d o n Co n ig f ur a bl e AS 3 9 9 2
处理单元。测试结果显 示: 在 不同地 区的 R F I D通信制式 中, A S 3 9 9 2读 写器的I 晦近信道功 率抑制 比 A C P R均符合 E P C C 1 G 2

rfid 读写器技术参数

rfid 读写器技术参数RFID读写器是一种能够通过无线电频率识别标签并读取或写入数据的设备。

它使用射频识别(RFID)技术,可以实现物联网应用中的自动识别和数据采集功能。

RFID读写器具有多种技术参数,包括工作频率、读写距离、读写速度、接口类型等,下面将对这些参数进行详细介绍。

首先是工作频率,RFID读写器的工作频率通常分为低频(LF)、高频(HF)、超高频(UHF)和超高频(SHF)四种。

低频通常在125 kHz到134 kHz之间,高频通常在13.56 MHz,超高频通常在860 MHz到960 MHz,而超高频通常在2.4 GHz到2.5 GHz 之间。

其次是读写距离,即RFID读写器与标签之间的最大通信距离。

读写距离的大小与读写器的功率、天线设计、标签类型等因素有关。

一般来说,低频RFID读写器的读写距离较短,通常在几厘米到几十厘米之间;而高频和超高频RFID读写器的读写距离较远,可以达到几米甚至更远。

第三是读写速度,即RFID读写器与标签之间的数据传输速率。

读写速度的快慢取决于读写器的处理能力以及标签的存储容量和通信协议等因素。

一般来说,高频和超高频RFID读写器的读写速度较快,可以达到几十个标签每秒的读写速率。

接下来是接口类型,即RFID读写器与其他设备之间进行数据交互的接口。

常见的接口类型包括串口(RS232、RS485)、USB、以太网等。

不同的接口类型适用于不同的设备和应用场景,可以满足不同的数据传输需求。

RFID读写器还具有其他一些常见的技术参数,如功耗、工作温度、防护等级等。

功耗是指读写器在工作时的能耗,通常以瓦特(W)为单位。

工作温度是指读写器能够正常工作的温度范围,不同的读写器有不同的工作温度范围。

防护等级是指读写器的防尘防水能力,常见的防护等级有IP65、IP67等。

RFID读写器是一种重要的物联网设备,具有多种技术参数。

了解这些技术参数可以帮助我们选择合适的读写器,并在实际应用中发挥其最大的作用。

超高频rfid工作原理

超高频rfid工作原理
超高频RFID工作原理是通过无线电频率来进行信息传输和识
别的技术。

具体原理如下:
1. 标签:超高频RFID系统中,标签是实现信息存储和传输的
关键部件。

每个标签包含一个芯片和一个天线。

芯片上储存着独一无二的标识码以及其他需要传输的数据。

2. 天线:天线是标签与读写器之间进行无线电信号传输的媒介。

当读写器发送电磁信号时,天线将电磁能转换成无线电波,并将其传输给标签。

3. 耦合:当标签的天线接收到读写器发出的电磁信号后,天线中的电磁能会激活芯片。

这个过程叫做耦合。

通过耦合,读写器的电能通过无线电波传输给芯片。

4. 能量和数据传输:标签中的芯片在接收到能量后,使用能量进行自身的运行,同时也可以将数据传输回读写器。

芯片使用回波信号调制的方式将数据传回读写器。

5. 识别:当标签发送出回波信号后,读写器接收到信号,并将其解码。

通过解码处理,读写器可以获取到标签中存储的信息。

总结来说,超高频RFID系统利用无线电频率进行电磁耦合,
实现了无线传输和识别的功能。

这种工作原理使得超高频
RFID技术在许多领域得到了广泛应用,如物流管理、零售业、物品追踪等。

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为8 5 0 — 9 3 0 M Hz 、 有 效 识 读 距 离达 8 m的 R F I D读 写 器 . 实验 表 明 . 所研 发 的 产 品运 行 稳 定 、 效 果 良好 。
关键 词 :超 高频 ;RF I D;ARM;设 计
中 图分 类 号 : T P 3 0 2
文献标识码 : A
Ab s t r a c t :RF I D u l t r a - h i g h f r e q u e n c y b a n d h a s t h e o p e r a t i o n d i s t a n c e ,f a s t c o mmu n i c a t i o n s p e e d ,l o w c o s t ,s ma l l s i z e a n d o t h e r a d v a n t a g e s , i s mo r e s u i t a b l e f o r t h e a p p l i c a t i o n o f l o g i s t i c s , s u p p l y c h a i n o f t h e f u t u r e . I n v i e w o f s o me h a r d wa r e mo d u l e o f RF 1 D, t h e c o r r e s p o n d i n g i n t e r f a c e c i r c u i t d e s i g n, c o mb i n e d i n t o a p r a c t i c a l AR M, t h e r e a l i z a t i o n o f a wo r k i n g f r e q u e n c y i s 8 5 0 MHz一9 3 0 MHz , e f f e c t i v e r e a d i n g d i s t a n c e o f u p t o 8 me t e r s b a s e d o n RF I D r e a d i n g a n d wr i t i n g d e v i c e ,e x p e r i me n t s s h o w t h a t , p r o d u c t s t a b i l i t y , r u n n i n g t h e g o o d e f e c t .
第2 l 卷 第 1 6期
Vo 1 . 21 No . 1 6
电子设计 工程
E l e c t r o n i c De s i g n E n g i n e e r i n g
2 0 1 3年 8月
Au g .2 01 3
超 高频 R F I D无源读写器的硬件设计与实现
F i g .1 Hi g h — f r e q u e n c y r e a d e r s t r u c t u r e d i a  ̄a m
路, 组 合 成 一 个 实用 的 基于 A R M的R F I D读 写 术 学 院 云 南 曲靖 6 5 5 0 0 1 )
摘 要 :超 高 频 频 段 的 R F I D 系统 具 有 操 作 距 离远 , 通信速度快 , 成 本低 , 尺 寸 小等 优 点 , 更 适合 未 来 物 流 、 供 应链 领 域
的应 用 。本 文 针 对 R F I D 的 一 些硬 件 模 块 , 设计 了相 应 的接 口 电路 , 组 合 成 一 个 实用 的 基 于 A R M、 实现 一 个 工 作 频 率
文 章 编 号 :1 6 7 4 — 6 2 3 6 ( 2 0 1 3 ) 1 6 — 0 1 7 8 — 0 3
De s i g n a nd i mpl e me n t a t i o n o f ha r d wa r e a n d wr i t i n g de v i c e o f UHF
RFI D p a s s i v e r e a d i n g
HE T a o
( Y u n n a n V o c a t i o n a l I n s t i t u t e o f E n e r g y T e c h n o l o y, g Q u j i n g 6 5 5 0 0 1 , C h i n a )
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图 1 高频 读 写 器 结 构 框 图

G P S 、 E D I 来 提 高物 流供 应 链 的 可 视性 和效 率 , 增 强 客 户 的 满
意度和服务质量 。
本 文针对 R F I D 的一些 硬件模块 _ l _ , 设 计 了相 应 接 口 电
Ke y wor ds :ul t r a hi g h f r e q ue n c y;RFI D ;ARM ;d e s i g n
随 着 我 国经 济 高 速 发 展 及 全 球 经 济 一 体化 的 进 程 加 剧 . 大 力 发 展 物 流 供 应 链 管 理 已 经 成 为 许 多 企 业 提 高 市 场 竞 争 力、 降 低 企 业 成 本 的 手 段 和 措 施 。未 来 我 国物 流 业 的 发展 将 向多功能化 、 系统 化 、 信息化 、 网络化方 向发展 , 特 别 是在 物 流 信 息化 方 面会 不 断 采用 先进 的技 术 手段 如 : R F I D、 G I S 、
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