《物聯(lián)網(wǎng)射頻識別(RFID)核心技術(shù)教程》-7課件

《物聯(lián)網(wǎng)射頻識別（RFID）核心技術(shù)教程》點擊此處結(jié)束放映《物聯(lián)網(wǎng)射頻識別（RFID）核心技術(shù)教程》點擊此處結(jié)束放映1《物聯(lián)網(wǎng)射頻識別（RFID）核心技術(shù)教程》點擊此處結(jié)束放映電子教案《物聯(lián)網(wǎng)射頻識別（RFID）核心技術(shù)教程》點擊此處結(jié)束放映電2《物聯(lián)網(wǎng)射頻識別（RFID）核心技術(shù)教程》《物聯(lián)網(wǎng)射頻識別（RFID）核心技術(shù)教程》本書《物聯(lián)網(wǎng)-射頻識別（RFID）核心技術(shù)教程》由《物聯(lián)網(wǎng)-射頻識別（RFID）核心技術(shù)詳解》一書改編而來?！段锫?lián)網(wǎng)-射頻識別（RFID）核心技術(shù)詳解》2011年11月榮獲陜西省普通高等學(xué)校優(yōu)秀教材一等獎，2012年12月修訂出版第2版，2013年榮獲陜西省高等教育教學(xué)成果二等獎。《物聯(lián)網(wǎng)-射頻識別（RFID）核心技術(shù)教程》2016年出版，本書適合作為高校教材。

點擊此處結(jié)束放映《物聯(lián)網(wǎng)射頻識別（RFID）核心技術(shù)教程》《物聯(lián)網(wǎng)射頻識別（3物聯(lián)網(wǎng)射頻識別（RFID）核心技術(shù)教程

第7章RFID電感耦合方式

的射頻前端點擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)射頻識別（RFID）核心技術(shù)教程第7章4物聯(lián)網(wǎng)射頻識別（RFID）核心技術(shù)教程

低頻和高頻RFID采用電感耦合方式進行工作。在這種工作方式中，線圈形式的天線相當于電感，電感線圈產(chǎn)生交變磁場，使讀寫器與電子標簽之間相互耦合，構(gòu)成了電感耦合的工作方式。同時，線圈產(chǎn)生的電感與射頻電路中的電容組合在一起，形成諧振電路，諧振電路可以實現(xiàn)低頻和高頻RFID能量和數(shù)據(jù)的傳輸。

點擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)射頻識別（RFID）核心技術(shù)教程 低頻和高頻RFID采5

線圈的自感和互感7.1RFID讀寫器的射頻前端7.2RFID電子標簽的射頻前端7.3RFID讀寫器與電子標簽的電感耦合7.4物聯(lián)網(wǎng)射頻識別（RFID）核心技術(shù)教程點擊此處結(jié)束放映線圈的自感和互感7.1RFID讀寫器的射頻前端7.2RFI6物聯(lián)網(wǎng)射頻識別（RFID）核心技術(shù)教程

線圈的自感和互感7.1點擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)射頻識別（RFID）核心技術(shù)教程線圈的自感和互感7.7物聯(lián)網(wǎng)射頻識別（RFID）核心技術(shù)教程7.1.1磁通量

磁通是電磁學(xué)中的一個重要物理量。磁感應(yīng)強度通過曲面的通量稱為磁通，磁通表示為（7.1）點擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)射頻識別（RFID）核心技術(shù)教程7.1.1磁通量點擊8物聯(lián)網(wǎng)射頻識別（RFID）核心技術(shù)教程圖7.1通過一個閉合回路的磁通量點擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)射頻識別（RFID）核心技術(shù)教程點擊此處結(jié)束放映9物聯(lián)網(wǎng)射頻識別（RFID）核心技術(shù)教程

讀寫器與電子標簽的線圈通常都有很多匝，通過

匝線圈的總磁通為（7.2）點擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)射頻識別（RFID）核心技術(shù)教程點擊此處結(jié)束放映10物聯(lián)網(wǎng)射頻識別（RFID）核心技術(shù)教程7.1.2線圈的電感

在RFID中，讀寫器的線圈與電子標簽的線圈都有電感。線圈的電感為（7.3）點擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)射頻識別（RFID）核心技術(shù)教程7.1.2線圈的電感點11物聯(lián)網(wǎng)射頻識別（RFID）核心技術(shù)教程7.1.3線圈的互感

當?shù)谝粋€線圈上的電流產(chǎn)生磁場，并且該磁場通過第二個線圈時，通過第二個線圈的總磁通與第一個線圈上電流的比值，稱為兩個線圈間的互感?；ジ卸x為（7.5）點擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)射頻識別（RFID）核心技術(shù)教程7.1.3線圈的互感點12物聯(lián)網(wǎng)射頻識別（RFID）核心技術(shù)教程

讀寫器與電子標簽線圈之間的互感示意圖如圖7.4所示。圖7.4讀寫器與電子標簽之間的互感點擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)射頻識別（RFID）核心技術(shù)教程 讀寫器與電子標簽線圈13物聯(lián)網(wǎng)射頻識別（RFID）核心技術(shù)教程

讀寫器與電子標簽兩個線圈之間的互感近似可以表示為（7.5）點擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)射頻識別（RFID）核心技術(shù)教程 讀寫器與電子標簽兩個14物聯(lián)網(wǎng)射頻識別（RFID）核心技術(shù)教程

RFID讀寫器的射頻前端7.2點擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)射頻識別（RFID）核心技術(shù)教程15物聯(lián)網(wǎng)射頻識別（RFID）核心技術(shù)教程 RFID讀寫器的射頻前端常采用串聯(lián)諧振電路，串聯(lián)諧振電路可以使低頻和高頻RFID讀寫器有較好的能量輸出。

點擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)射頻識別（RFID）核心技術(shù)教程 RFID讀寫器的射頻16物聯(lián)網(wǎng)射頻識別（RFID）核心技術(shù)教程7.2.1RFID讀寫器射頻前端的結(jié)構(gòu)

對讀寫器天線電路的構(gòu)造有如下要求。（1）讀寫器天線上的電流最大，使讀寫器線圈產(chǎn)生最大

的磁通；（2）功率匹配，最大程度地輸出讀寫器的能量；（3）足夠的帶寬，使讀寫器信號無失真輸出。

點擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)射頻識別（RFID）核心技術(shù)教程7.2.1RFID讀寫17物聯(lián)網(wǎng)射頻識別（RFID）核心技術(shù)教程

圖7.5讀寫器射頻前端天線電路的結(jié)構(gòu)

點擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)射頻識別（RFID）核心技術(shù)教程18物聯(lián)網(wǎng)射頻識別（RFID）核心技術(shù)教程7.2.2串聯(lián)諧振電路

串聯(lián)諧振電路如圖7.6所示，由電阻

、電感

和電容

串聯(lián)而成。

圖7.6串聯(lián)諧振電路

點擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)射頻識別（RFID）核心技術(shù)教程7.2.2串聯(lián)諧振19物聯(lián)網(wǎng)射頻識別（RFID）核心技術(shù)教程1.諧振頻率

圖7.6所示的電路，只有當頻率為某一特殊值時，才能產(chǎn)生諧振，此頻率稱為諧振頻率。

諧振頻率為(7.11)點擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)射頻識別（RFID）核心技術(shù)教程1.諧振頻率點擊此處結(jié)20物聯(lián)網(wǎng)射頻識別（RFID）核心技術(shù)教程點擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)射頻識別（RFID）核心技術(shù)教程點擊此處結(jié)束放映21物聯(lián)網(wǎng)射頻識別（RFID）核心技術(shù)教程2.品質(zhì)因數(shù)

品質(zhì)因數(shù)定義為(7.12)串聯(lián)諧振電路的品質(zhì)因數(shù)為(7.13)點擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)射頻識別（RFID）核心技術(shù)教程2.品質(zhì)因數(shù)點擊此處結(jié)22物聯(lián)網(wǎng)射頻識別（RFID）核心技術(shù)教程點擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)射頻識別（RFID）核心技術(shù)教程點擊此處結(jié)束放映23物聯(lián)網(wǎng)射頻識別（RFID）核心技術(shù)教程3.輸入阻抗

在諧振頻率，電感的感抗和電容的容抗相互抵消，輸入阻抗為(7.15)

在其它頻率，輸入阻抗為復(fù)數(shù)。點擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)射頻識別（RFID）核心技術(shù)教程3.輸入阻抗點擊此處結(jié)24物聯(lián)網(wǎng)射頻識別（RFID）核心技術(shù)教程4.帶寬

圖7.7串聯(lián)諧振電路的帶寬點擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)射頻識別（RFID）核心技術(shù)教程4.帶寬點擊此處結(jié)束放25物聯(lián)網(wǎng)射頻識別（RFID）核心技術(shù)教程

帶寬可以由品質(zhì)因數(shù)和諧振頻率求得，如果品質(zhì)因數(shù)越高，則相對帶寬越小。(7.19)(7.20)

點擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)射頻識別（RFID）核心技術(shù)教程 帶寬可以由品質(zhì)因數(shù)和26物聯(lián)網(wǎng)射頻識別（RFID）核心技術(shù)教程點擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)射頻識別（RFID）核心技術(shù)教程點擊此處結(jié)束放映27物聯(lián)網(wǎng)射頻識別（RFID）核心技術(shù)教程5.有載品質(zhì)因數(shù)

實際應(yīng)用中，諧振電路總是要與外負載相耦合，由于外負載消耗能量，使總的品質(zhì)因數(shù)下降。

無載品質(zhì)因數(shù)、外部品質(zhì)因數(shù)和總的品質(zhì)因數(shù)關(guān)系為(7.23)點擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)射頻識別（RFID）核心技術(shù)教程5.有載品質(zhì)因數(shù)點擊此28物聯(lián)網(wǎng)射頻識別（RFID）核心技術(shù)教程RFID電子標簽的射頻前端7.3點擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)射頻識別（RFID）核心技術(shù)教程RFID電子標簽的射頻29物聯(lián)網(wǎng)射頻識別（RFID）核心技術(shù)教程 RFID電子標簽的射頻前端常采用并聯(lián)諧振電路，并聯(lián)諧振電路可以使低頻和高頻RFID電子標簽從讀寫器耦合的能量最大。

點擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)射頻識別（RFID）核心技術(shù)教程 RFID電子標簽的射30物聯(lián)網(wǎng)射頻識別（RFID）核心技術(shù)教程7.3.1RFID電子標簽射頻前端的結(jié)構(gòu)圖7.8電子標簽射頻前端天線電路的結(jié)構(gòu)

點擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)射頻識別（RFID）核心技術(shù)教程7.3.1RFID電31物聯(lián)網(wǎng)射頻識別（RFID）核心技術(shù)教程7.3.2并聯(lián)諧振電路

并聯(lián)諧振電路如圖7.9所示，由電阻、電感和電容并聯(lián)而成。圖7.9并聯(lián)諧振電路

點擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)射頻識別（RFID）核心技術(shù)教程7.3.2并聯(lián)諧振電32物聯(lián)網(wǎng)射頻識別（RFID）核心技術(shù)教程1.諧振頻率

諧振角頻率為(7.26)點擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)射頻識別（RFID）核心技術(shù)教程1.諧振頻率點擊此處結(jié)33物聯(lián)網(wǎng)射頻識別（RFID）核心技術(shù)教程2.品質(zhì)因數(shù)

并聯(lián)諧振電路的品質(zhì)因數(shù)為(7.28)點擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)射頻識別（RFID）核心技術(shù)教程2.品質(zhì)因數(shù)點擊此處結(jié)34物聯(lián)網(wǎng)射頻識別（RFID）核心技術(shù)教程3.輸入導(dǎo)納

在諧振頻率，輸入導(dǎo)納為(7.30)

在其它頻率，輸入導(dǎo)納為復(fù)數(shù)。點擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)射頻識別（RFID）核心技術(shù)教程3.輸入導(dǎo)納點擊此處結(jié)35物聯(lián)網(wǎng)射頻識別（RFID）核心技術(shù)教程4.帶寬

帶寬可以由品質(zhì)因數(shù)和諧振頻率求得。(7.32)(7.33)

點擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)射頻識別（RFID）核心技術(shù)教程4.帶寬點擊此處結(jié)束放36物聯(lián)網(wǎng)射頻識別（RFID）核心技術(shù)教程5.有載品質(zhì)因數(shù)

無載品質(zhì)因數(shù)、外部品質(zhì)因數(shù)和總的品質(zhì)因數(shù)關(guān)系為(7.34)點擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)射頻識別（RFID）核心技術(shù)教程5.有載品質(zhì)因數(shù)點擊此37物聯(lián)網(wǎng)射頻識別（RFID）核心技術(shù)教程

例7.4設(shè)計一個由理想電感和理想電容構(gòu)成的并聯(lián)諧振電路，

要求在負載

及

時，有載品質(zhì)因數(shù)

。討論通過改變電感和電容值提高有載品質(zhì)因數(shù)的途徑。

解

有載品質(zhì)因數(shù)為點擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)射頻識別（RFID）核心技術(shù)教程 例7.4設(shè)計一個由38物聯(lián)網(wǎng)射頻識別（RFID）核心技術(shù)教程所以電感為諧振時的角頻率為

所以電容為點擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)射頻識別（RFID）核心技術(shù)教程所以電感為點擊此處結(jié)束39物聯(lián)網(wǎng)射頻識別（RFID）核心技術(shù)教程

可以通過將電感值降低

倍同時將電容值提高倍的方法來提高有載品質(zhì)因數(shù)。例如選

，電感、電容和有載品質(zhì)因數(shù)分別為點擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)射頻識別（RFID）核心技術(shù)教程 可以通過將電感值降低40物聯(lián)網(wǎng)射頻識別（RFID）核心技術(shù)教程RFID讀寫器與電子標簽的電感耦合7.4點擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)射頻識別（RFID）核心技術(shù)教程RFID讀寫器與電子標41物聯(lián)網(wǎng)射頻識別（RFID）核心技術(shù)教程7.4.1電子標簽的感應(yīng)電壓

當電子標簽進入讀寫器產(chǎn)生的磁場區(qū)域后，電子標簽的線圈上就會產(chǎn)生感應(yīng)電壓，當電子標簽與讀寫器的距離足夠近時，電子標簽獲得的能量可以使標簽開始工作。點擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)射頻識別（RFID）核心技術(shù)教程7.4.1電子標簽的感42物聯(lián)網(wǎng)射頻識別（RFID）核心技術(shù)教程

圖7.13電子標簽并聯(lián)諧振的等效電路點擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)射頻識別（RFID）核心技術(shù)教程點擊此處結(jié)束放映43物聯(lián)網(wǎng)射頻識別（RFID）核心技術(shù)教程1.電子標簽線圈的感應(yīng)電壓2.電子標簽諧振回路的電壓輸出

電子標簽射頻前端采用并聯(lián)諧振電路。3.電子標簽輸出電壓的調(diào)節(jié)

如果提高讀寫器與電子標簽之間的耦合因數(shù)（例如減小讀寫器與電子標簽之間的距離），或者是提高負載電阻

，電壓

可以達到100V以上。然而，為了數(shù)據(jù)載體的工作，需要穩(wěn)定的3V～5V工作電壓（整流以后）。點擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)射頻識別（RFID）核心技術(shù)教程1.電子標簽線圈的44物聯(lián)網(wǎng)射頻識別（RFID）核心技術(shù)教程7.4.2電子標簽的直流電壓

電子標簽通過與讀寫器電感耦合，產(chǎn)生交變電壓，該交變電壓通過整流、濾波和穩(wěn)壓后，給電子標簽的芯片提供所需的直流電壓。點擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)射頻識別（RFID）核心技術(shù)教程7.4.2電子標簽的直45物聯(lián)網(wǎng)射頻識別（RFID）核心技術(shù)教程

圖7.14電子標簽交變電壓轉(zhuǎn)換為直流電壓點擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)射頻識別（RFID）核心技術(shù)教程點擊此處結(jié)束放映46物聯(lián)網(wǎng)射頻識別（RFID）核心技術(shù)教程7.4.3負載調(diào)制

負載調(diào)制通過對電子標簽振蕩回路的電參數(shù)按照數(shù)據(jù)流的節(jié)拍進行調(diào)節(jié)，使電子標簽阻抗的大小和相位隨之改變，從而完成調(diào)制的過程。負載調(diào)制技術(shù)主要有電阻負載調(diào)制和電容負載調(diào)制兩種方式。點擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)射頻識別（RFID）核心技術(shù)教程7.4.3負載調(diào)制點擊47物聯(lián)網(wǎng)射頻識別（RFID）核心技術(shù)教程1.電阻負載調(diào)制在電阻負載調(diào)制中，負載電阻并聯(lián)一個電阻。稱為負載調(diào)制電阻，該電阻按數(shù)據(jù)流的時鐘接通和斷開，開關(guān)S的通斷由二進制數(shù)據(jù)編碼控制。2.電容負載調(diào)制在電阻負載調(diào)制中，負載并聯(lián)一個電容，取代了由二進制數(shù)據(jù)編碼控制的負載調(diào)制電阻。點擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)射頻識別（RFID）核心技術(shù)教程1.電阻負載調(diào)制點擊此48物聯(lián)網(wǎng)射頻識別（RFID）核心技術(shù)教程

圖7.15電阻負載調(diào)制的電路原理圖點擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)射頻識別（RFID）核心技術(shù)教程點擊此處結(jié)束放映49物聯(lián)網(wǎng)射頻識別（RFID）核心技術(shù)教程

圖7.16電阻負載調(diào)制的波形變化過程點擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)射頻識別（RFID）核心技術(shù)教程點擊此處結(jié)束放映50物聯(lián)網(wǎng)射頻識別（RFID）核心技術(shù)教程

圖7.16（a）為電子標簽數(shù)據(jù)的二進制數(shù)據(jù)編碼，圖7.16（b）為電子標簽線圈兩端的電壓，圖7.16（c）為讀寫器線圈兩端的電壓，圖7.16（d）為讀寫器線圈解調(diào)后的電壓?？梢钥闯觯瑘D7.16（a）與圖7.16（d）的二進制數(shù)據(jù)編碼一致，表明電阻負載調(diào)制完成了信息傳遞的工作。點擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)射頻識別（RFID）核心技術(shù)教程 圖7.16（a）為電51物聯(lián)網(wǎng)射頻識別（RFID）核心技術(shù)教程

點擊此處結(jié)束放映休息一下物聯(lián)網(wǎng)射頻識別（RFID）核心技術(shù)教程 點擊此處結(jié)束放映休52《物聯(lián)網(wǎng)射頻識別（RFID）核心技術(shù)教程》點擊此處結(jié)束放映《物聯(lián)網(wǎng)射頻識別（RFID）核心技術(shù)教程》點擊此處結(jié)束放映53《物聯(lián)網(wǎng)射頻識別（RFID）核心技術(shù)教程》點擊此處結(jié)束放映電子教案《物聯(lián)網(wǎng)射頻識別（RFID）核心技術(shù)教程》點擊此處結(jié)束放映電54《物聯(lián)網(wǎng)射頻識別（RFID）核心技術(shù)教程》《物聯(lián)網(wǎng)射頻識別（RFID）核心技術(shù)教程》本書《物聯(lián)網(wǎng)-射頻識別（RFID）核心技術(shù)教程》由《物聯(lián)網(wǎng)-射頻識別（RFID）核心技術(shù)詳解》一書改編而來?！段锫?lián)網(wǎng)-射頻識別（RFID）核心技術(shù)詳解》2011年11月榮獲陜西省普通高等學(xué)校優(yōu)秀教材一等獎，2012年12月修訂出版第2版，2013年榮獲陜西省高等教育教學(xué)成果二等獎?！段锫?lián)網(wǎng)-射頻識別（RFID）核心技術(shù)教程》2016年出版，本書適合作為高校教材。

點擊此處結(jié)束放映《物聯(lián)網(wǎng)射頻識別（RFID）核心技術(shù)教程》《物聯(lián)網(wǎng)射頻識別（55物聯(lián)網(wǎng)射頻識別（RFID）核心技術(shù)教程

第7章RFID電感耦合方式

的射頻前端點擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)射頻識別（RFID）核心技術(shù)教程第7章56物聯(lián)網(wǎng)射頻識別（RFID）核心技術(shù)教程

低頻和高頻RFID采用電感耦合方式進行工作。在這種工作方式中，線圈形式的天線相當于電感，電感線圈產(chǎn)生交變磁場，使讀寫器與電子標簽之間相互耦合，構(gòu)成了電感耦合的工作方式。同時，線圈產(chǎn)生的電感與射頻電路中的電容組合在一起，形成諧振電路，諧振電路可以實現(xiàn)低頻和高頻RFID能量和數(shù)據(jù)的傳輸。

點擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)射頻識別（RFID）核心技術(shù)教程 低頻和高頻RFID采57

線圈的自感和互感7.1RFID讀寫器的射頻前端7.2RFID電子標簽的射頻前端7.3RFID讀寫器與電子標簽的電感耦合7.4物聯(lián)網(wǎng)射頻識別（RFID）核心技術(shù)教程點擊此處結(jié)束放映線圈的自感和互感7.1RFID讀寫器的射頻前端7.2RFI58物聯(lián)網(wǎng)射頻識別（RFID）核心技術(shù)教程

線圈的自感和互感7.1點擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)射頻識別（RFID）核心技術(shù)教程線圈的自感和互感7.59物聯(lián)網(wǎng)射頻識別（RFID）核心技術(shù)教程7.1.1磁通量

磁通是電磁學(xué)中的一個重要物理量。磁感應(yīng)強度通過曲面的通量稱為磁通，磁通表示為（7.1）點擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)射頻識別（RFID）核心技術(shù)教程7.1.1磁通量點擊60物聯(lián)網(wǎng)射頻識別（RFID）核心技術(shù)教程圖7.1通過一個閉合回路的磁通量點擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)射頻識別（RFID）核心技術(shù)教程點擊此處結(jié)束放映61物聯(lián)網(wǎng)射頻識別（RFID）核心技術(shù)教程

讀寫器與電子標簽的線圈通常都有很多匝，通過

匝線圈的總磁通為（7.2）點擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)射頻識別（RFID）核心技術(shù)教程點擊此處結(jié)束放映62物聯(lián)網(wǎng)射頻識別（RFID）核心技術(shù)教程7.1.2線圈的電感

在RFID中，讀寫器的線圈與電子標簽的線圈都有電感。線圈的電感為（7.3）點擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)射頻識別（RFID）核心技術(shù)教程7.1.2線圈的電感點63物聯(lián)網(wǎng)射頻識別（RFID）核心技術(shù)教程7.1.3線圈的互感

當?shù)谝粋€線圈上的電流產(chǎn)生磁場，并且該磁場通過第二個線圈時，通過第二個線圈的總磁通與第一個線圈上電流的比值，稱為兩個線圈間的互感?；ジ卸x為（7.5）點擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)射頻識別（RFID）核心技術(shù)教程7.1.3線圈的互感點64物聯(lián)網(wǎng)射頻識別（RFID）核心技術(shù)教程

讀寫器與電子標簽線圈之間的互感示意圖如圖7.4所示。圖7.4讀寫器與電子標簽之間的互感點擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)射頻識別（RFID）核心技術(shù)教程 讀寫器與電子標簽線圈65物聯(lián)網(wǎng)射頻識別（RFID）核心技術(shù)教程

讀寫器與電子標簽兩個線圈之間的互感近似可以表示為（7.5）點擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)射頻識別（RFID）核心技術(shù)教程 讀寫器與電子標簽兩個66物聯(lián)網(wǎng)射頻識別（RFID）核心技術(shù)教程

RFID讀寫器的射頻前端7.2點擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)射頻識別（RFID）核心技術(shù)教程67物聯(lián)網(wǎng)射頻識別（RFID）核心技術(shù)教程 RFID讀寫器的射頻前端常采用串聯(lián)諧振電路，串聯(lián)諧振電路可以使低頻和高頻RFID讀寫器有較好的能量輸出。

點擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)射頻識別（RFID）核心技術(shù)教程 RFID讀寫器的射頻68物聯(lián)網(wǎng)射頻識別（RFID）核心技術(shù)教程7.2.1RFID讀寫器射頻前端的結(jié)構(gòu)

對讀寫器天線電路的構(gòu)造有如下要求。（1）讀寫器天線上的電流最大，使讀寫器線圈產(chǎn)生最大

的磁通；（2）功率匹配，最大程度地輸出讀寫器的能量；（3）足夠的帶寬，使讀寫器信號無失真輸出。

點擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)射頻識別（RFID）核心技術(shù)教程7.2.1RFID讀寫69物聯(lián)網(wǎng)射頻識別（RFID）核心技術(shù)教程

圖7.5讀寫器射頻前端天線電路的結(jié)構(gòu)

點擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)射頻識別（RFID）核心技術(shù)教程70物聯(lián)網(wǎng)射頻識別（RFID）核心技術(shù)教程7.2.2串聯(lián)諧振電路

串聯(lián)諧振電路如圖7.6所示，由電阻

、電感

和電容

串聯(lián)而成。

圖7.6串聯(lián)諧振電路

點擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)射頻識別（RFID）核心技術(shù)教程7.2.2串聯(lián)諧振71物聯(lián)網(wǎng)射頻識別（RFID）核心技術(shù)教程1.諧振頻率

圖7.6所示的電路，只有當頻率為某一特殊值時，才能產(chǎn)生諧振，此頻率稱為諧振頻率。

諧振頻率為(7.11)點擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)射頻識別（RFID）核心技術(shù)教程1.諧振頻率點擊此處結(jié)72物聯(lián)網(wǎng)射頻識別（RFID）核心技術(shù)教程點擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)射頻識別（RFID）核心技術(shù)教程點擊此處結(jié)束放映73物聯(lián)網(wǎng)射頻識別（RFID）核心技術(shù)教程2.品質(zhì)因數(shù)

品質(zhì)因數(shù)定義為(7.12)串聯(lián)諧振電路的品質(zhì)因數(shù)為(7.13)點擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)射頻識別（RFID）核心技術(shù)教程2.品質(zhì)因數(shù)點擊此處結(jié)74物聯(lián)網(wǎng)射頻識別（RFID）核心技術(shù)教程點擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)射頻識別（RFID）核心技術(shù)教程點擊此處結(jié)束放映75物聯(lián)網(wǎng)射頻識別（RFID）核心技術(shù)教程3.輸入阻抗

在諧振頻率，電感的感抗和電容的容抗相互抵消，輸入阻抗為(7.15)

在其它頻率，輸入阻抗為復(fù)數(shù)。點擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)射頻識別（RFID）核心技術(shù)教程3.輸入阻抗點擊此處結(jié)76物聯(lián)網(wǎng)射頻識別（RFID）核心技術(shù)教程4.帶寬

圖7.7串聯(lián)諧振電路的帶寬點擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)射頻識別（RFID）核心技術(shù)教程4.帶寬點擊此處結(jié)束放77物聯(lián)網(wǎng)射頻識別（RFID）核心技術(shù)教程

帶寬可以由品質(zhì)因數(shù)和諧振頻率求得，如果品質(zhì)因數(shù)越高，則相對帶寬越小。(7.19)(7.20)

點擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)射頻識別（RFID）核心技術(shù)教程 帶寬可以由品質(zhì)因數(shù)和78物聯(lián)網(wǎng)射頻識別（RFID）核心技術(shù)教程點擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)射頻識別（RFID）核心技術(shù)教程點擊此處結(jié)束放映79物聯(lián)網(wǎng)射頻識別（RFID）核心技術(shù)教程5.有載品質(zhì)因數(shù)

實際應(yīng)用中，諧振電路總是要與外負載相耦合，由于外負載消耗能量，使總的品質(zhì)因數(shù)下降。

無載品質(zhì)因數(shù)、外部品質(zhì)因數(shù)和總的品質(zhì)因數(shù)關(guān)系為(7.23)點擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)射頻識別（RFID）核心技術(shù)教程5.有載品質(zhì)因數(shù)點擊此80物聯(lián)網(wǎng)射頻識別（RFID）核心技術(shù)教程RFID電子標簽的射頻前端7.3點擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)射頻識別（RFID）核心技術(shù)教程RFID電子標簽的射頻81物聯(lián)網(wǎng)射頻識別（RFID）核心技術(shù)教程 RFID電子標簽的射頻前端常采用并聯(lián)諧振電路，并聯(lián)諧振電路可以使低頻和高頻RFID電子標簽從讀寫器耦合的能量最大。

點擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)射頻識別（RFID）核心技術(shù)教程 RFID電子標簽的射82物聯(lián)網(wǎng)射頻識別（RFID）核心技術(shù)教程7.3.1RFID電子標簽射頻前端的結(jié)構(gòu)圖7.8電子標簽射頻前端天線電路的結(jié)構(gòu)

點擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)射頻識別（RFID）核心技術(shù)教程7.3.1RFID電83物聯(lián)網(wǎng)射頻識別（RFID）核心技術(shù)教程7.3.2并聯(lián)諧振電路

并聯(lián)諧振電路如圖7.9所示，由電阻、電感和電容并聯(lián)而成。圖7.9并聯(lián)諧振電路

點擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)射頻識別（RFID）核心技術(shù)教程7.3.2并聯(lián)諧振電84物聯(lián)網(wǎng)射頻識別（RFID）核心技術(shù)教程1.諧振頻率

諧振角頻率為(7.26)點擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)射頻識別（RFID）核心技術(shù)教程1.諧振頻率點擊此處結(jié)85物聯(lián)網(wǎng)射頻識別（RFID）核心技術(shù)教程2.品質(zhì)因數(shù)

并聯(lián)諧振電路的品質(zhì)因數(shù)為(7.28)點擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)射頻識別（RFID）核心技術(shù)教程2.品質(zhì)因數(shù)點擊此處結(jié)86物聯(lián)網(wǎng)射頻識別（RFID）核心技術(shù)教程3.輸入導(dǎo)納

在諧振頻率，輸入導(dǎo)納為(7.30)

在其它頻率，輸入導(dǎo)納為復(fù)數(shù)。點擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)射頻識別（RFID）核心技術(shù)教程3.輸入導(dǎo)納點擊此處結(jié)87物聯(lián)網(wǎng)射頻識別（RFID）核心技術(shù)教程4.帶寬

帶寬可以由品質(zhì)因數(shù)和諧振頻率求得。(7.32)(7.33)

點擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)射頻識別（RFID）核心技術(shù)教程4.帶寬點擊此處結(jié)束放88物聯(lián)網(wǎng)射頻識別（RFID）核心技術(shù)教程5.有載品質(zhì)因數(shù)

無載品質(zhì)因數(shù)、外部品質(zhì)因數(shù)和總的品質(zhì)因數(shù)關(guān)系為(7.34)點擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)射頻識別（RFID）核心技術(shù)教程5.有載品質(zhì)因數(shù)點擊此89物聯(lián)網(wǎng)射頻識別（RFID）核心技術(shù)教程

例7.4設(shè)計一個由理想電感和理想電容構(gòu)成的并聯(lián)諧振電路，

要求在負載

及

時，有載品質(zhì)因數(shù)

。討論通過改變電感和電容值提高有載品質(zhì)因數(shù)的途徑。

解

有載品質(zhì)因數(shù)為點擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)射頻識別（RFID）核心技術(shù)教程 例7.4設(shè)計一個由90物聯(lián)網(wǎng)射頻識別（RFID）核心技術(shù)教程所以電感為諧振時的角頻率為

所以電容為點擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)射頻識別（RFID）核心技術(shù)教程所以電感為點擊此處結(jié)束91物聯(lián)網(wǎng)射頻識別（RFID）核心技術(shù)教程

可以通過將電感值降低

倍同時將電容值提高倍的方法來提高有載品質(zhì)因數(shù)。例如選

，電感、電容和有載品質(zhì)因數(shù)分別為點擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)射頻識別（RFID）核心技術(shù)教程 可以通過將電感值降低92物聯(lián)網(wǎng)射頻識別（RFID）核心技術(shù)教程RFID讀寫器與電子標簽的電感耦合7.4點擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)射頻識別（RFID）核心技術(shù)教程RFID讀寫器與電子標93物聯(lián)網(wǎng)射頻識別（RFID）核心技術(shù)教程7.4.1電子標簽的感應(yīng)電壓

當電子標簽進入讀寫器產(chǎn)生的磁場區(qū)域后，電子標簽的線圈上就會產(chǎn)生感應(yīng)電壓，當電子標簽與讀寫器的距離足夠近時，電子標簽獲得的能量可以使標簽開始工作。點擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)射頻識別（RFID）核心技術(shù)教程7.4.1電子標簽的感94物聯(lián)網(wǎng)射頻識別（RFID）核心技術(shù)教程

圖7.13電子標簽并聯(lián)諧振的等效電路點擊此處結(jié)束放映物聯(lián)網(wǎng)射頻識別（RFID）核心技術(shù)教程點擊此處結(jié)束放映95物聯(lián)網(wǎng)射頻識別（RFID）核心技術(shù)教程1.電子標簽線