無(wú)源RFID標簽(05-100)

　　圖1 MCRF355和MCRF360的連接方法

　　基本工作原理

　　無(wú)線(xiàn)RFID標簽的性能受標簽大小，調制形式、電路Q(chēng)值、器件功耗以及調制深度的極大影響。下面簡(jiǎn)要地介紹它的工作原理。

　　RFID IC 內部備有一個(gè)154位存儲器，用以存儲標簽數據。IC內部還有一個(gè)通導電阻極低的調制門(mén)控管(CMOS)，以一定頻率工作。當讀卡器發(fā)射電磁波，使標簽天線(xiàn)電感式電壓達到VPP時(shí)，器件工作，以曼徹斯特格式將數據發(fā)送回去。

　　數據發(fā)送是通過(guò)調諧與去調諧外部諧振回路來(lái)完成的。具體過(guò)程如下：當數據為邏輯高電平時(shí)，門(mén)控管截止，將調諧電路調諧于讀卡器的截波頻率，這就是調諧狀態(tài)，感應電壓達到最大值。如此進(jìn)行，調諧與去調諧在標簽線(xiàn)圈上產(chǎn)生一個(gè)幅度調制信號，讀卡器檢測電壓波形包絡(luò )，就能重構來(lái)自標簽的數據信號。

　　門(mén)控管的開(kāi)關(guān)頻率為70KHz，完成全部154位數據約需2.2ms。在發(fā)送完全部數據后，器件進(jìn)入100 ms的休眠模式。當一個(gè)標簽進(jìn)入休眠模式時(shí)，讀卡器可以去讀取其它標簽的數據，不會(huì )產(chǎn)生任何數據沖突。當然，這個(gè)功能受到下列因素的影響：標簽至讀卡器的距離、兩者的方位、標簽的移動(dòng)以及標簽的空間分布。

　　設計實(shí)例

　　MCRF 355/360是Microchip公司生產(chǎn)的13.56MHz器件。355既可用于COB，也可用于直接貼接;而360內部有1個(gè)100pf電容，只需外部電感。該器件近乎以100%調制發(fā)送數據，調制深度決定了標簽的線(xiàn)圈電壓從“高”至“低”的變化，亦即區分調諧狀態(tài)和去調諧狀態(tài)。

　　圖1示出了器件的連接方法。圖1(a)和(b)是為MCRF355設計的，圖1(a)外接2個(gè)電感和1個(gè)電容，相應的諧振頻率為：

　　圖1(c)是MCRF360連接方法，由于它內部有一個(gè)電容，所以只需外接2個(gè)電感就可以了，頻率計算公式與MCRF355相同。

　　外接元件值通常在三分之一至二分之一處優(yōu)化。例如，在天線(xiàn)A與天線(xiàn)B之間電感線(xiàn)圈是3圈的話(huà)，那未天線(xiàn)B至VSS之間為1圈。當MCRF 355制作成COB時(shí)，內置2個(gè)串聯(lián)的68Pf相同電容。電容C1連接在天線(xiàn)A至天線(xiàn)B之間，C2在天線(xiàn)B至Vss之間。

　　為了達到設計的性能，標簽應準確地調諧在讀卡器的載波頻率。然而使用的元件總會(huì )有偏差的，引起讀數距離的變化。電感的誤差可控制在1~2%以?xún)?，因此讀數距離主要由電容誤差引起的。外接電容的誤差應在5%以?xún)?，Q值大于100。MCRF360R的內部電容是用氧化硅制作的，同一硅片上的誤差在5%以?xún)?，而不同批次的誤差在10%左右。

　　MCRF355/360的存儲器數據可以托付生產(chǎn)廠(chǎng)在出廠(chǎng)前編程好，也可以在現場(chǎng)用接觸式編程器編程。