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：3491

　　好多朋友，天天在做RFID，做的也不錯(cuò)，但卻不懂得它的基本原理，也不好意思問(wèn)。書(shū)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(xiàn)圈從讀卡器發(fā)射的13.56MHz的磁場(chǎng)感應(yīng)中獲取能量，再通過(guò)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(hào)，可以通過(guò)ASK調(diào)制在磁場(chǎng)上，這樣，卡芯片就能獲取ASK信號(hào)，當(dāng)然這個(gè)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(huì)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(hào)傳給讀卡器，很多人就不明白了，尤其是那個(gè)術(shù)語(yǔ)“副載波負(fù)載調(diào)制”，到底什么意思？

　　很多人都會(huì)錯(cuò)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(hào)的時(shí)候，可以如射頻芯片一樣，自己通過(guò)它的天線(xiàn)主動(dòng)的輻射能量出去即可，當(dāng)然這個(gè)解釋是可以自圓其說(shuō)的，實(shí)際上這個(gè)邏輯也是可以實(shí)現(xiàn)的，但這個(gè)邏輯的問(wèn)題在于，卡芯片需要足夠的能量，這個(gè)會(huì)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(hào)呢，實(shí)際上卡端通過(guò)對(duì)自身連接的線(xiàn)圈的開(kāi)路、短路來(lái)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(hào)下，卡通過(guò)不停的開(kāi)路、短路自身的天線(xiàn)，導(dǎo)致讀卡器與卡之間的磁場(chǎng)變化，從而影響了讀卡器天線(xiàn)兩端的電壓幅度的微弱變化，再?gòu)倪@個(gè)微弱的信號(hào)中，類(lèi)似AM收音機(jī)一樣，獲取信號(hào)。這個(gè)就是所謂的“負(fù)載調(diào)制”，那么還有一個(gè)“副載波”又是什么意思，這個(gè)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(guò)來(lái)的時(shí)候，長(zhǎng)0或長(zhǎng)1的問(wèn)題，比如連續(xù)很多個(gè)0信號(hào)或者1信號(hào)，導(dǎo)致讀卡器接收的時(shí)候，無(wú)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(hào)以作數(shù)據(jù)標(biāo)識(shí)。

　　我們用zui常見(jiàn)的水管里的水來(lái)做比喻，讓它來(lái)模擬RFID：

　　我們把水管里的水比作磁場(chǎng)，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(hào)給卡，很簡(jiǎn)單，通過(guò)控制水流，讓它一會(huì)兒流，一會(huì)兒不流，卡就能感受到了。那卡如何告訴讀卡器呢，也很簡(jiǎn)單，它去堵水，讓它一會(huì)兒流，一會(huì)兒堵（磁場(chǎng)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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