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電磁波頻率標(biāo)準(zhǔn)及劃分

作者: 金電高頻機  來源:   日期: 2016-12-17  人氣: 10814  【字體: T  T

一、RFID的頻率標(biāo)準(zhǔn) 
頻率使用許可 
   射頻系統(tǒng)的工作頻率是射頻識別技術(shù)系統(tǒng)最基本的技術(shù)參數(shù)之一。工作頻率的選擇在很大程度上決定了電子標(biāo)簽的應(yīng)用范圍、技術(shù)可行性以及系統(tǒng)成本的高低。 
   射頻識別系統(tǒng)歸根到底是一種無線電傳播系統(tǒng),它必須占據(jù)一定的空間通信信道。在空間通信信道中,射頻信號智能以電磁耦合或電磁反射的形式表現(xiàn)出來,因此,射頻識別系統(tǒng)的性能必然會受到電磁波空間傳輸特性的影響。 
   在人們?nèi)粘I钪校姶挪o處不在,如飛機的導(dǎo)航、電臺的廣播、軍事應(yīng)用等。中國由國家無線電管理委員會(簡稱無委會)進行統(tǒng)一管理。因此,無線電產(chǎn)品的生產(chǎn)和使用都必須得到國家許可。 
二、頻率劃分 
   由于很多領(lǐng)域的應(yīng)用需要系統(tǒng)工作于一定的頻率范圍內(nèi),因此需要對頻率進行分段。近年來,對頻譜的分段已經(jīng)進行了幾次,其中,最常用的是電氣和電子工程師協(xié)會(IEEE)建立的,規(guī)定:射頻識別系統(tǒng)屬于無線電的應(yīng)用范疇,因此,其使用不能干擾到其他系統(tǒng)的正常工作,ISM使用的頻率范圍通常是局部的無線電通信頻段,因此,通常情況下,無線射頻使用的頻段是ISM頻段。 
  射頻識別系統(tǒng)最主要的工作頻率是0-135k,ISM頻率6.78MHZ\13.56MHZ\27.125MHZ\40.68MHZ\433.92MHZ\869.0MHZ\915MHZ\2.45GHZ\5.8GHZ以及24.125GHZ。 
下面我們主要介紹一下頻段869MHZ和915MHZ。 
   目前全球超高頻射頻識別系統(tǒng)的工作頻率在860-960之間,這是因為射頻識別系統(tǒng)將應(yīng)用于全世界,然而在全球找不到一個射頻識別系統(tǒng)可以適用的共同頻率,世界各國對頻率方面的具體規(guī)定也各不相同。因此,頻率問題對射頻識別系統(tǒng)來講是一個重要的問題。頻率問題主要包括工作頻率的范圍、發(fā)射功率的大小、調(diào)頻技術(shù)、信道寬度等。 
   頻段869MHz,允許短距離使用,如郵政、會議等。頻段888-889和902-928被射頻識別系統(tǒng)廣泛應(yīng)用。此外,次臨近的頻段被D-網(wǎng)絡(luò)電話和無繩電話占用全球的頻段由國際電信聯(lián)盟(ITU)進行統(tǒng)一的規(guī)劃和分配,ITU把全球劃分為3個大區(qū),他們分別為區(qū)域1(歐洲和非洲地區(qū))、區(qū)域2(美洲地區(qū))、區(qū)域3(大洋洲和亞洲地區(qū))。 
高頻RFID電子標(biāo)簽的特性如下: 
1.超高頻電子標(biāo)簽通過電場傳輸能量。電場的能量下降的不是很快,但是讀取的區(qū)域不是很好進行定義,該頻段讀取距離比較遠,無源可達10m左右,主要通過電容耦合的方式進行能量交換和數(shù)據(jù)傳輸。  
2.超高頻頻段的電波不能通過許多材料,特別是水、灰塵、霧等懸浮顆粒物。  
3.電子標(biāo)簽的天線一般是長條和標(biāo)簽狀。天線有線性和圓極化兩種設(shè)計,以滿足相應(yīng)的應(yīng)用需求。  
4.該頻段有好的讀取距離,但是對讀取區(qū)域很難進行定義。  
5.有很高的傳輸速率,在很短的時間內(nèi),可以讀取大量的電子標(biāo)簽。 
三、超高頻RFID電子標(biāo)簽組成 
   電子標(biāo)簽可分為兩部分,即電子標(biāo)簽的芯片和標(biāo)簽的天線。天線功能是手機閱讀器發(fā)射到空間的電磁波和將芯片本身發(fā)射的能量以電磁波的方式發(fā)射出去;芯片的功能是對標(biāo)簽接收到的信號進行調(diào)節(jié)、解碼等各種處理,并把電子標(biāo)簽需要返回的信號進行編碼、調(diào)制等各種處理。 
1、芯片 
超高頻電子標(biāo)簽芯片是電子標(biāo)簽的核心部分,它的作用包括標(biāo)簽信息存儲,標(biāo)簽接收信號處理和標(biāo)簽發(fā)射信號的處理。 
芯片按照功能和結(jié)構(gòu)特征劃分為射頻、模擬前端、數(shù)字控制,存儲單元三大模塊,系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如下:
A、射頻前端 
除了提供閱讀器和電子標(biāo)簽數(shù)字模塊的傳輸接口外,還提供數(shù)字電路的電源。 
B、模擬前端 
超高片電子標(biāo)簽?zāi)M前端處在射頻前端和后端數(shù)字電路之間,主要包括: 
1. 芯片提供穩(wěn)定的電壓  
2. 將射頻輸入端得到的信號進行檢波,得到數(shù)字基帶所需的信號。  
3. 位數(shù)字基帶提供上電復(fù)位信號。  
4. 提供芯片的穩(wěn)定偏置電流。  
5. 位數(shù)字基帶提供穩(wěn)定的時鐘信號等。 
C、數(shù)字控制模塊
    數(shù)字控制模塊由PPM譯碼模塊、命令處理模塊、CRC模塊、主狀態(tài)機、編碼模塊、防碰撞控制、映射模塊、通用寄存器、專用寄存器、EEPROM接口組成,其主要功能是處理模擬借條后的數(shù)據(jù),負責(zé)與月突起的通信,并根據(jù)需求與EEPROM通信?;诮档陀布_銷和設(shè)計復(fù)雜度的考慮,數(shù)字部分的時序控制均采用狀態(tài)機實現(xiàn)。
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