2021年2021年度射频识别技术13.56MHz设计实例讲义.ppt

背景
，像二代身份证、手机支付、校园一卡通、
，其天线基本都是采用都是下图所示线圈天线
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本课程内容
，包括
线圈天线工作原理
线圈天线设计
匹配电路设计
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 RFID标准、天线简介
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RFID 国际标准
ISO/IEC 14443：Type A，Type B
ISO/IEC 15693
ISO – Internatinal Organization for Standardization, 国际标准化组织
IEC – International Electrontechnical Commission, 国际电子科技化委员会
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ISO14443和ISO15693的区别
ISO14443A/B: 超短距离非接触式IC卡标准，该标准订出读取距离<20cm的短距离非接触IC卡的功能及运作标准。TYPE A, TYPE B通信速率为106kbit/s，，它们的不同主要在于载波的调制深度及位的编码方式。
Type A —— 手机支付，校园一卡通
Type B ——二代身份证
ISO15693: 短距离非接触式IC卡标准，这标准订出读取距离可高达1米非接触IC卡。
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三种协议副载波调制下的频谱图
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RFID天线和UHF天线的区别
UHF天线是通过向空中辐射电磁波来传输电磁信号，天线工作于远区场，为了能把电磁信号辐射到空中，天线的长度需要和工作波长相比拟
例如常用的半波偶极子天线长度是½波长，，半波偶极子天线尺寸约为:
RFID天线工作于近场区，通过电感耦合来传输电磁信号，可以看作是一个耦合线圈
ISO14443-A/B工作距离只有10cm左右，ISO15693最远工作距离也只有1m，，通过电磁耦合进行电磁能量的传输
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线圈天线工作原理1——安培定律
以闭合圆环为例，在圆环沿着圆心的法线方向上，磁感应强度大小
可见线圈产生磁感应强度：正比于线圈匝数和线圈面积，随着距离的3次方衰减
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最佳天线尺寸
以圆环天线为例，给出在工作距离r固定的情况下，磁感应强度
要使得在距离为r处通量有极大值，也就是是此处磁感应强度B取得极大值，那么此时B相对于r导数应该为零，可以求得此时
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线圈天线工作原理2——法拉第电磁感应定律
时变磁场穿过闭合空间会产生感应电压
可见，在电流一定的条件下，欲让天线线圈产生较大的电压/磁通量，就必须增加天线线圈的匝数或增大天线的面积，这样会增大天线线圈的电感
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