作  家: kathy (丫丫) on board 'ECE'
题  目: 射频识别卡(3)
来  源: 哈尔滨紫丁香站
日  期: Sun Sep 14 19:26:06 1997
出  处: qiujh@hope.hit.edu.cn

    射频识别卡是射频识别系统中的关键部分，有效作用距离很大程度上取
决于卡的性能，在915MHz的频率下，它可以做到普通IC卡大小，只是稍厚一
些。识别卡虽小，其中的技术含量却很高，关键技术包括：天线技术，波束
供电技术，单片机技术及无源反射调制技术。
   具体内容有：
1．天线技术．为了适应射频识别卡所具有的体积小、重量轻 ，便于携带、
安装的特点，卡上天线设计是一个重要问题。由于卡要求是平面结构，所以
卡上天线也应是平面结构，平面形式的天线主要有微带天线和平板振子天线,
当卡应用于非金属物体附近时,卡具有全向特性,即为平板振子天线;
当识别卡安装在车厢、集装箱表面时，平板振子天线的背面是很大的金属板，
这就形成了混合介质微带天线.所以，分析这种识别卡的天线要用两种方法：
一种是按平板对称振子来分析的，另一种是按微带天线来分析的。由于卡应
用于多种环境条件，所以识别卡作为平板振子天线和微带天线时，应具有相
近的阻抗特性，因此需要精确地分析出天线的辐射特性和阻抗特性。为了满
足识别卡结构及特性的要求，卡上的天线拟设计成矩形平板振子和三角形平
板振子天线，其分析方法用表面电流法及格林函数法。当应用于车厢或集装
箱上时，卡天线与金属反射面的距离远小于波长，此时天线的工作特性发生
了根本的转变，不能用镜象法来分析天线的远区场，此时的平板振子天线相
当于微带天线，但这种微带天线与通常的微带天线有很大的差别，相当于是
一种悬地微带天线，其分析方法与传统微带天线的分析方法有所不同，利用
悬置地板按照等效微带天线叠加方法来分析。

2．波束供电技术．因为识别卡安装在车厢外壳上，没有电源，采用电池连
续工作使用寿命很短。若采用波束供电技术将地面天线辐射的微波能量经识
别卡天线接收，再经过检波倍压电路提供一个直流电源，来供给卡中的信源
电路及调制电路，这就要求这些电路的总工作电流是微安级的，目前的条件
下这种情况是很难实现的。所以拟采用这个直流电源作用于一个开关电路来
控制电池给电路的供电时间，即只有在地面天线辐射的条件下射频识别卡才
工作，这样可以大大延长电池的使用寿命。

3．单片机技术．这是一个成熟的技术，用单片机电路来作信源编码电路是
现有条件下较好的方法。由于射频识别卡体积很小，我们拟采用89C51系列
中的89C2051，它只有20个引脚，并且带有4K的内部EEPROM，不需外部接口
电路，用它来储存信息并控制调制电路。

4．无源反射调制技术．工作原理见图1，在射频识别卡中没有微波源，

                        地面  连续波 
                        天线          天线        
 地面收发设备       RF模块                  阻抗匹配电路    调制器   
                                       
                             调制波                
编码电路              
                                            RF/ID卡

               图1.无源反射调制原理图

地面收发设备发射连续波信号辐射到识别卡，识别卡天线后端接有阻抗匹配
电路和无源反射调制器，通过编码电路控制调制器来决定天线是否匹配：低
电平时匹配，高电平时不匹配。当天线匹配时信号被吸收，当天线不匹配时
信号被反射回去，这样就完成了编码信号的幅度调制，地面设备便可接收到
此信号。

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