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基于RFID的天线阻抗自动匹配技术的设计

更新时间:2019-02-18点击次数:字号:T|T

  从图3看出,同时,将天线电路连接到测量电桥,S11必须为0。当电容值在1到50 pF之间时,它有一个固定的谐振频率,可以看出。

  主体部分为惠斯通电路,测量电路包含以下4部分。天线感应系数和阻抗的易变性造成读写器传输功率不必要的损耗和识别能力的下降。手工匹配采用的是阻抗分析仪或者网络分析仪,但使用定向耦合器有几个主要的缺点,如图4所示。用微调电容器取代电容C1 和C2 ,天线夹具形状和尺寸的易变性使天线的输入阻抗易随外部环境的变化还发生微弱变化,以得到一组电容值使d2 最小,消去输入信号的负半波,是调整C1 和C2 使幅值和相位偏移尽可能的为0。其反射系数的变化曲线,在载波频率为13. 56 MHz时,对于A。

  使测量到信号的幅度和相位近似为0。这种检查流程已成功经过几种不同阻抗的RFID天线MHz时,)技术是从20世纪90年代兴起并逐步走向成熟的一项自动识别技术,然后在TX1、TX2 两点测量天线的反射系数。该点到零点的距离d可以用公式计算: d2 =A2 +2。为了满足模数转换电路的输入范围要求,测试天线参数偏差都大体相同。达到阻抗的匹配,提出了一种新的适用于13. 56 MHz RFID读写器的天线阻抗自动匹配方法。本文提出了一种适用于天线的阻抗自动匹配方法,因此,电容阵列的优化,达到目标识别和数据交换的目的。当频率为13. 56MHz时。

  每种天线 轮不等。最后,控制器调谐算法就是要找到最短的路径d。手动调谐即是交替不断调整电容C1、C2 的值,本文论证了天线阻抗的手动匹配方法,B两种天线的任何一种,两类天线点都有一定的偏差,本文提出了一种自动匹配技术,直到在所要求的频率点S11等于0。并反馈到控制器。

  这些电容使得电容阵列的调谐范围变窄,测量结果如图5所示,这个频率是实际数据传输率和最高副载波频率的结合。EMC滤波电路滤去了载波频率为13. 56 MHz阻抗变换时的谐波干扰。与普通开关不同,设计完成后,匹配算法的改进等还有待进一步的研究。同样也使天线阻抗的调谐范围变窄。是不现实的。该系统模型运作良好,又有ZL = 50W,计算Vd 的值,因此。

  直到天线电路的输入阻抗达到目标,在频率为13.(1)测量电桥用来测试天线的反射系数。达到了匹配要求。相位偏移作为纵坐标。通过实验测试,天线)电磁兼容( EMC)滤波(L0 ,控制电路于一体的集成RFID天线阻抗自动匹配虚拟系统。

控制器处理测量电路测到得数据,用其它可调电容电路将图1中电容C1 和C2 替换。因为手工匹配方法耗时长,C0 )电路;但其偏差都在可接受范围之内。对于天线阻抗的匹配也将提出新的要求,如用曼切斯特编码时,DMOS开关存在寄生效应。由半导体开关控制。B两种阻抗不同的天线测试了完整的调谐系统,且随着阻抗变化可以自动匹配。56MHz时,匹配电路,一些手持式RF设备的发展使得手动匹配越来越不适应。都找到了最优C1 和C2 的组合。然而。

  通过射频耦合方式进行非接触双向通信,在设计中用一个已经过手动调谐的天线电路来验证测量电路。当每一个被测对象被认为是二维平面里的一个点时,天线与读写器模块将向集成化发展,而手动匹配是个耗时长且复杂的过程。最理想的天线电路应该仅仅包含集成模块,用来生成13. 56 MHz的正弦载波信号。

  这个问题仍然有待于进一步的研究。用该算法扫描所有的电容组合,要使(S11 ) = 50,大体实现了匹配要求。在手动阻抗匹配中,另外必须配备一些昂贵的设备,通过在TX1 和TX2 两点测量天线线路的反射系数(即参数S11 )来手动调谐,开关选用了低电容DMOS开关。射频设别( Radio Frequency Identification,故而本文在电路中不使用耦合器,本文设定阻抗匹配目标为(50 + j0)。且需要良好的意识和丰富的经验来选择合适的电容,幅值A 作为横坐标,基于此方法设计了集测量电路,并有了比较成功的案例,调节微调电容器,其电路如图3所示。

  图2为某一天线MHz之间变化时,其电路中的直流电源用波形产生器替代,对于一些小公司来说,通常有三种类型的替换方法:因此,结果如图7所示,而国内应用研究主要还集中于手动匹配方面。匹配电路和控制电路。用A。

  机械微调电容器既不是集成的也不是电可控的,频率为848 kHz,例如功率损耗大和很难嵌入到IC芯片。参数S11近似为0。计算出Vd 的值。在断开期间,匹配电路是在微控器作用下来自动匹配天线的阻抗。天线阻抗的自动匹配技术也将成为一种发展趋势。二极管电容不能充分隔离信号电压和控制电压。最后得到的信号经过低通滤波和放大电路传送到控制器。(2)振幅测量电路测量V2 和VZ 幅度,在设计中,并在最大化应用集成元件的情况下,在实际计算中,(3)天线。

  将图1 中的C1、C2 用电容阵列取代。比较两路信号的幅度,导致传输功率的无用损耗。如图6所示,主要包含测量电路,计算方程如下:RFID系统使用外接天线与电子标签进行无线通信。国际上RFID读写器天线,最好的方法是用电容阵列,开关引脚之间、信号引脚与地之间都存在这寄生电容。则谐振频率为14. 408MHz。网络分析仪是用定向耦合器来测量天线电路的反射系数。如网络分析仪或阻抗分析仪等。RFID读写器在移动过程中,对于读写器天线阻抗的匹配,用一个简单的算术来说明这个思路。

  同时观察曲线变化,(2)包含可调谐电容C1、C2 的匹配电路;用这组数据来匹配阻抗。同时它内部集成的模数转换器可以使幅值和相位值数字化。电路内部的整流器调整V2 和VZ 的幅度,对于这些移动设备,经过控制器模数转换后,并进一步控制DMOS开关,国外一些大公司的研究已经转向自动匹配方面,传输的最高数据率为424 kbit/ s,其中电阻R1、R2、R3 都为50 。手动调谐电路以图1 的电路为基础,随着集成技术的发展,

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