一文解读RFID的工作原理
rfid又称为“射频认证”、“射频识别”或“非接触式ic卡”，它的用途从食堂的饭卡、公交车、地铁的月票卡、公民身份证到物流管理、车辆通行管理等等，越来越广。
rfid目前使用了三个频段：135khz、13.56mhz和869mhz～915mhz。第一、二段为长波及短波，作用距离很近（被国家标准限制）；第三段为uhf,作用距离最远，可达10米。由于它不易仿造，存储的信息量大，所以在发达国家已逐步代替条形码贴在商品上。将来它还可用来代替一些电脑配件的安装卡，贴在电脑配件上。众所周知，现在买一台打印机或者一块视频转接卡，得先在电脑中利用安装碟或通过其他途径安装驱动程序，这样电脑才能识别，打印机才能动作，电视节目才能收到。将来新买的电脑配件上如都贴上rfid,就不用安装碟片或寻找驱动程序，直接插入电脑便能使用。
在我国rfid技术刚起步，所以许多人对它的工作原理还不太清楚，特别是“负载调制”部分。用笔者制作的这块实验板，可以很清楚地了解它的工作原理。
图1是rfid的工作原理框图，从框图中可知，rfid由两部分组成。标签（卡）主要由lc谐振回路和无源电子开关组成。当标签（卡）靠近读卡器的l1时，由于l2、c2回路起振，此时射频振荡器的能量被吸收，流过r1的电流减小，两端压降也随之降低；这时若闭合开关k1,造成短路，使l2、c2回路失谐，射频振荡器的能量未被吸收，流过r1的电流增大，两端压降提高。所以只要不停地按动k1,则负载电阻r1两端便得到一串脉冲调幅信号。该信号再经检波即恢复出低频脉冲信号。
图2是读卡器的实验电路。两个与非门组成的晶体振荡器工作于13.5mhz,其输出经过一个与非门及一只晶体管q1放大，较强的高频输出电流通过0.1μf电容，流过l1、c1并联谐振电路，然后再流过负载电阻r1回到地。负载电阻r1两端得到等幅的振荡信号，若该信号有外界的负载调制，会产生脉冲调幅信号，再经锗二极管检波即恢复出低频脉冲信号。脉冲信号经0.47μf电容耦合到lm386加以放大，驱动扬声器发声。
标签（卡）的实际电路见图3所示，与框图一样，l2、c2为吸收能量的并联谐振回路。但是开关k1换成了晶体管q2的c-e,因此变成无触点开关，只需从b脚输入一个微弱的脉冲信号即可。脉冲信号本来可以用555等ic来产生，但是没有音乐片好，因为它工作电压低，又省电，声音也不单调，输出的是脉冲调宽方波。音乐片的供电是从l2、c2谐振回路上取一点能量，经锗二极管整流而得，存储在100μf电容中便够用了，达到3v即可工作，若超过6v,会烧坏音乐片，所以最好在100μf电容两端并一只稳压管来保护。
l1（3匝）和l2（5匝）都用约φ0.5mm的单心塑料铜心线绕制。在一块废的电话充值卡上打上几枚空心铆钉就可把“卡”的电路焊装上去，其外观也才像ic卡。收、发两个谐振回路都应谐振于13.5mhz,特别是“卡”，调整方法是把“卡”置于l1上面（即l2与l1重合在一块）,再带电调节c2,使r2两端直流电压为最大即可，当然此时扬声器也最响。c2调好后用漆封住，该“卡”便能“投入使用”了。实践证明c1的调节作用不大，可留到以后慢慢调。
上面两个电路只能用来实验rfid最基本的工作原理，真正的rfid要复杂得多,此处的音乐片要换成单片机,扬声器要换成电脑。
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