基于RFID技术的无线识别装置设计

"2007年全国电子设计大赛论文主要探讨了基于RFID技术的无线识别装置，该装置由低电压、高性能的T89C2051控制的无源应答器和单电源供电的阅读器组成。应答器通过耦合阅读器的射频波束获取工作能量，然后将编码信息发送回阅读器，由单片机处理后显示。系统分为应答器和阅读器两部分，并涉及调制方式和电源设计的选择。" 在2007年的全国电子设计大赛中，参赛者们聚焦于一项基于RFID技术的无线识别装置。RFID，即无线射频识别，是一种非接触式的自动识别技术，通过无线射频信号交换数据。该系统的重点在于其无源应答器，它能从阅读器的射频波束中获取能量，无需内置电池。这种能量采集的方式依赖于空间高频交变磁场的耦合，经过整流、滤波和存储后为应答器提供工作电压。 系统结构包括两个主要组件：应答器和阅读器。应答器在距离发射天线一定范围内的无功近场区内，通过耦合方式获得能量，并将自身的编码信息编码后通过发送天线发送出去。阅读器则接收这些信号，经过滤波放大，由单片机处理后，通过发光二极管显示信息。 在系统设计中，调制方式和电源设计是关键决策点。对于调制方式，研究者们考虑了模拟调制（如AM）和数字调制（如ASK）。由于数字调制具有更好的抗干扰能力和较低的非线性失真，最终选择了数字调制中的ASK（幅度键控）方案。 电源设计方面，提出了三种方案：仅用线圈耦合能量，线圈与电容并联形成并联谐振，以及在负载电阻上并联一个与电压相关的分流电阻。第三种方案在保持较高电压传输效率的同时，能提供更稳定的输出电压和良好的抗干扰能力，因此被采纳。 这个基于RFID的无线识别装置展示了在无线通信领域中如何通过创新设计优化能量获取和数据传输，同时体现了在实际应用中对技术的深入理解和灵活运用。这样的设计不仅适用于竞赛，也为未来RFID技术在物联网、物流追踪、安全认证等领域的广泛应用奠定了基础。