RF Physics & RFID: Краткий обзор
Системы RFID, как и все системы, связанные с энергией, регулируются законами физики. Физика - это исследование материи и ее движения через пространство и время, а также связанные с ней понятия, такие как энергия и сила. Для более глубокого проникновения RFID-системы также подвергаются фундаментальным электромагнитным принципам. Эти принципы говорят о передаче энергии и электромагнитном спектре, определены в Законе электромагнитной индукции Фарадея и в законе Ленца. Кроме того, правительства и военные ведомства регулируют использование электромагнитного спектра (частоты и мощности передачи) в различных частях мира, что приводит к различным стандартам и нормам, регулирующим системы RFID.
Каждый аспект системы RFID разработан с использованием законов и стандартов, как указано выше, для успешного обмена информацией с использованием электромагнитного поля и модулированной энергии. Каждая часть процесса - считыватель для кабеля, кабеля для антенны и антенны для маркировки (и обратно) обеспечивает эффективную передачу энергии между сегментами.
Каждый шаг в процессе потока энергии типичной системы УВЧ RFID просто определяется ниже.
Поток энергии: считыватель на кабель
Энергия вытекает из электрической розетки в виде мощности переменного тока (мощность переменного тока), что означает, что электроны периодически обращаются к направлениям при движении, позволяя передавать энергию на большие расстояния относительно мощности постоянного тока (мощность постоянного тока). Типичным источником питания RFID-считывателя, входящим в состав RFID-считывателя, является преобразователь питания переменного тока в постоянный ток, изменяющий переменный ток от розетки до постоянного тока (что больше подходит для электроники считывателя).
Далее, постоянный ток проходит через модуль генератора и фазовой блокировки (PLL), который затем преобразует постоянный ток от источника питания к переменному току с переменной частотой. Переменная частота определяется алгоритмом скачкообразной перестройки частоты внутри считывателя RFID, который основан на частотном диапазоне, установленном на этапе изготовления.
Например, в Соединенных Штатах каждый читатель должен использовать алгоритм скачкообразной перестройки частоты из-за правил, в которых говорится, что один считыватель не может передавать на определенной частоте более 400 миллисекунд или 0,4 секунды, чтобы предотвратить переполнение конкретных частот. При использовании RF-считывателя, установленного для частотного диапазона US FCC, считыватель будет «прыгать» каждые 0,4 секунды в заранее заданном виде, таком как 902,5 МГц (0,4 с), 903,5 МГц (0,4 с), 927 МГц (0,4 с) и скоро. Если читатель должен оставаться на одной частоте более чем на 0,4 секунды, могут возникнуть помехи между соседними радиостанциями.
После того, как значение переменной частоты установлено, результирующий сигнал затем усиливается с использованием радиочастотного усилителя и модулируется информацией, которую читатель пытается отправить в тег RFID. РЧ-усилитель определяет мощность сигнала, который должен быть передан с помощью RFID-считывателя (то есть его мощности передачи), и усиливает радиочастотный сигнал до желаемого уровня мощности. Согласно требованиям США FCC, сигнал мощности, отправленный от считывателя, не может превышать 1 Вт (30 дБм). Однако, поскольку мощность от антенны включает ослабление из-за потери кабеля, некоторые считыватели RFID способны передавать уровни мощности более 30 дБм (например, 31,5 дБм). Затухание кабеля затем отменяет дополнительную мощность передачи, что позволяет читателю не нарушать стандарт FCC 15.247. При использовании уровней мощности передачи считывателя> 30 дБм операторы должны обеспечить, чтобы используемый кабель обеспечивал необходимое затухание, так что входная мощность в антенну не превышала 1 Вт. (Ознакомьтесь с документом GS1, чтобы узнать больше о правилах для УВЧ-RFID в других странах.)
Затем усиленный сигнал пропускается через РЧ полосовой фильтр, который исключает любые дополнительные частоты, которые находятся за пределами разрешенной полосы передачи. После прохождения через полосовой фильтр сигнал затем выводится на порт антенны, а затем на коаксиальный кабель через направленный ответвитель.
