淺談RFID芯片的原理

2014年12月01日 15:48杭州博聯(lián)智芯科技有限公司點(diǎn)擊量：3521

　　好多朋友，天天在做RFID，做的也不錯，但卻不懂得它的基本原理，也不好意思問。書上的講解，雖然也清楚，但往往屬于技術(shù)性的，讓人不容易通俗理解。

以13.56MHz的RFID技術(shù)為例，分為讀卡器和卡。讀卡器是跟電源接的，當(dāng)卡靠近讀卡器的時(shí)候，卡內(nèi)部的線圈從讀卡器發(fā)射的13.56MHz的磁場感應(yīng)中獲取能量，再通過整流濾波后供給卡芯片，當(dāng)然卡芯片所需的能量很少就夠了。當(dāng)讀卡器要向卡傳輸信號，可以通過ASK調(diào)制在磁場上，這樣，卡芯片就能獲取ASK信號，當(dāng)然這個ASK調(diào)整速度不能太低，不然卡芯片上的電容濾波不穩(wěn)定，會導(dǎo)致卡芯片的供電不穩(wěn)。

　　以上一般做RFID的都能明白，但當(dāng)卡芯片如何把信號傳給讀卡器，很多人就不明白了，尤其是那個術(shù)語“副載波負(fù)載調(diào)制”，到底什么意思？

　　很多人都會錯誤的理解為：卡芯片因?yàn)閺淖x卡器上獲取了能量，當(dāng)它需要向讀卡器發(fā)送信號的時(shí)候，可以如射頻芯片一樣，自己通過它的天線主動的輻射能量出去即可，當(dāng)然這個解釋是可以自圓其說的，實(shí)際上這個邏輯也是可以實(shí)現(xiàn)的，但這個邏輯的問題在于，卡芯片需要足夠的能量，這個會導(dǎo)致讀卡器的讀卡距離很近很近，所以不實(shí)用，一般這種技術(shù)，往往用于有源RFID中，這兒不做詳細(xì)講解。

　　那么卡到底如何傳輸自己的信號呢，實(shí)際上卡端通過對自身連接的線圈的開路、短路來實(shí)現(xiàn)的，這樣卡芯片基本上不損耗電。但條件是讀卡器一直處于13.56MHz的高頻信號下，卡通過不停的開路、短路自身的天線，導(dǎo)致讀卡器與卡之間的磁場變化，從而影響了讀卡器天線兩端的電壓幅度的微弱變化，再從這個微弱的信號中，類似AM收音機(jī)一樣，獲取信號。這個就是所謂的“負(fù)載調(diào)制”，那么還有一個“副載波”又是什么意思，這個等價(jià)于一般射頻中的中頻概念，主要是為了解決數(shù)據(jù)過來的時(shí)候，長0或長1的問題，比如連續(xù)很多個0信號或者1信號，導(dǎo)致讀卡器接收的時(shí)候，無法分辨到底是數(shù)據(jù)，還是穩(wěn)態(tài)的非數(shù)據(jù)，所以在數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r(shí)候，再插入信號以作數(shù)據(jù)標(biāo)識。

　　我們用zui常見的水管里的水來做比喻，讓它來模擬RFID：

　　我們把水管里的水比作磁場，他連接了讀卡器和卡，并且水流只能從讀卡器流到卡那兒。所以卡獲得能量。當(dāng)讀卡器要發(fā)信號給卡，很簡單，通過控制水流，讓它一會兒流，一會兒不流，卡就能感受到了。那卡如何告訴讀卡器呢，也很簡單，它去堵水，讓它一會兒流，一會兒堵（磁場屬于疏耦合，不能*堵死，只是等價(jià)于阻塞了一些），讀卡器就知道了。

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