UHF電子標簽的關(guān)鍵技術(shù)特點及頻段劃分

UHF電子標簽的關(guān)鍵技術(shù)特點及頻段劃分射頻識別（RadioFrequencyIdentification)，簡稱RFID，是一種非接觸式的自動識別技術(shù)，它通過射頻信號自動識別目標對象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，識別工作無須人工干預，可工作于各種惡劣環(huán)境。利用超高頻RFID（UHFRFID）技術(shù)可以識別高速運動物體，并可同時識別多個標簽。UHFRFID識別具有無方向性，可批量識別、壽命長、不可改寫、耐污染等特點，并且可利用RFID的存儲區(qū)寫入重要信息。一、RFID的頻率標準頻率使用許可射頻系統(tǒng)的工作頻率是射頻識別技術(shù)系統(tǒng)最基本的技術(shù)參數(shù)之一。工作頻率的選擇在很大程度上決定了電子標簽的應用范圍、技術(shù)可行性以及系統(tǒng)成本的高低。射頻識別系統(tǒng)歸根到底是一種無線電傳播系統(tǒng)，它必須占據(jù)一定的空間通信信道。在空間通信信道中，射頻信號智能以電磁耦合或電磁反射的形式表現(xiàn)出來，因此，射頻識別系統(tǒng)的性能必然會受到電磁波空間傳輸特性的影響。在人們?nèi)粘Ｉ钪校姶挪o處不在，如飛機的導航、電臺的廣播、軍事應用等。中國由國家無線電管理委員會（簡稱無委會）進行統(tǒng)一管理。因此，無線電產(chǎn)品的生產(chǎn)和使用都必須得到國家許可。二、頻率劃分由于很多領(lǐng)域的應用需要系統(tǒng)工作于一定的頻率范圍內(nèi)，因此需要對頻率進行分段。近年來，對頻譜的分段已經(jīng)進行了幾次，其中，最常用的是電氣和電子工程師協(xié)會（IEEE）建立的，規(guī)定：射頻識別系統(tǒng)屬于無線電的應用范疇，因此，其使用不能干擾到其他系統(tǒng)的正常工作，ISM使用的頻率范圍通常是局部的無線電通信頻段，因此，通常情況下，無線射頻使用的頻段是ISM頻段。射頻識別系統(tǒng)最主要的工作頻率是0-135k,ISM頻率6.78MHZ\13.56MHZ\27.125MHZ\40.68MHZ\433.92MHZ\869.0MHZ\915MHZ\2.45GHZ\5.8GHZ以及24.125GHZ。下面我們主要介紹一下頻段869MHZ和915MHZ。目前全球超高頻射頻識別系統(tǒng)的工作頻率在860-960之間，這是因為射頻識別系統(tǒng)將應用于全世界，然而在全球找不到一個射頻識別系統(tǒng)可以適用的共同頻率，世界各國對頻率方面的具體規(guī)定也各不相同。因此，頻率問題對射頻識別系統(tǒng)來講是一個重要的問題。頻率問題主要包括工作頻率的范圍、發(fā)射功率的大小、調(diào)頻技術(shù)、信道寬度等。頻段869MHz，允許短距離使用，如郵政、會議等。頻段888-889和902-928被射頻識別系統(tǒng)廣泛應用。此外，次臨近的頻段被D-網(wǎng)絡(luò)電話和無繩電話占用全球的頻段由國際電信聯(lián)盟（ITU）進行統(tǒng)一的規(guī)劃和分配，ITU把全球劃分為3個大區(qū)，他們分別為區(qū)域1（歐洲和非洲地區(qū)）、區(qū)域2（美洲地區(qū)）、區(qū)域3（大洋洲和亞洲地區(qū)）。超高頻RFID電子標簽的特性如下：1、超高頻電子標簽通過電場傳輸能量。電場的能量下降的不是很快，但是讀取的區(qū)域不是很好進行定義，該頻段讀取距離比較遠，無源可達10m左右，主要通過電容耦合的方式進行能量交換和數(shù)據(jù)傳輸。

2、超高頻頻段的電波不能通過許多材料，特別是水、灰塵、霧等懸浮顆粒物。

3、電子標簽的天線一般是長條和標簽狀。天線有線性和圓極化兩種設(shè)計，以滿足相應的應用需求。

4、該頻段有好的讀取距離，但是對讀取區(qū)域很難進行定義。

5、有很高的傳輸速率，在很短的時間內(nèi)，可以讀取大量的電子標簽。三、超高頻RFID電子標簽組成電子標簽可分為兩部分，即電子標簽的芯片和標簽的天線。天線功能是手機閱讀器發(fā)射到空間的電磁波和將芯片本身發(fā)射的能量以電磁波的方式發(fā)射出去；芯片的功能是對標簽接收到的信號進行調(diào)節(jié)、解碼等各種處理，并把電子標簽需要返回的信號進行編碼、調(diào)制等各種處理。1、芯片超高頻電子標簽芯片是電子標簽的核心部分，它的作用包括標簽信息存儲，標簽接收信號處理和標簽發(fā)射信號的處理。芯片按照功能和結(jié)構(gòu)特征劃分為射頻、模擬前端、數(shù)字控制，存儲單元三大模塊，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如下：A、射頻前端除了提供閱讀器和電子標簽數(shù)字模塊的傳輸接口外，還提供數(shù)字電路的電源。B、模擬前端超高片電子標簽模擬前端處在射頻前端和后端數(shù)字電路之間，主要包括：1）、芯片提供穩(wěn)定的電壓

2）、將射頻輸入端得到的信號進行檢波，得到數(shù)字基帶所需的信號。

3）、位數(shù)字基帶提供上電復位信號。

4）、提供芯片的穩(wěn)定偏置電流。

5）、位數(shù)字基帶提供穩(wěn)定的時鐘信號等。C、數(shù)字控制模塊數(shù)字控制模塊由PPM譯碼模塊、命令處理模塊、CRC模塊、主狀態(tài)機、編碼模塊、防碰撞控制、映射模塊、通用寄