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并联谐振 谐振条件 + - 实际中线圈的电阻很小，所以在谐振时有 则： 当前31页，共50页，星期日。 * 并联谐振回路具有如下特性： （1）谐振时，回路电抗X=0，阻抗Z=R为最大值，且为纯阻 （2）谐振时，回路电流最小，端电压最大 （3）支路电流是总电流的Q倍 + - 当前32页，共50页，星期日。 当Ant B端通过控制开关与Vss端短接时，谐振回路失谐，此时应答器虽处于阅读器的射频能量场之内，但因失谐无法获得正常工作能量，处于休眠状态。 当Ant B端开路时，谐振回路谐振在工作频率（13.56MHz）上，应答器可获得能量，进入工作状态。 在谐振时，电感支路中电流最大，即谐振回路两端可获得最大电压，这对无源应答器的能量获取是必要的。 当前33页，共50页，星期日。 重点来了，别打瞌睡啰！ 当前34页，共50页，星期日。 * （3）阅读器和应答器之间的电感耦合 法拉第定理指出，一个时变磁场通过一个闭合导体回路时，在其上会产生感应电压，并在回路中产生电流。 当应答器进入阅读器产生的交变磁场时，应答器的电感线圈上就会产生感应电压，当距离足够近，应答器天线电路所截获的能量可以供应答器芯片正常工作时，阅读器和应答器才能进入信息交互阶段。 当前35页，共50页，星期日。 优选学时的射频前端 当前1页，共50页，星期日。 当前2页，共50页，星期日。 从电子标签到读写器之间的通信和能量感应方式来看，RFID系统一般可以分为电感耦合（磁耦合）系统和电磁反向散射耦合（电磁场耦合）系统。电感耦合系统是通过空间高频交变磁场实现耦合，依据的是电磁感应定律；电磁反向散射耦合，即雷达原理模型，发射出去的电磁波碰到目标后反射，同时携带回目标信息，依据的是电磁波的空间传播规律。 电感耦合方式一般适合于高、低频率工作的近距离RFID系统；电磁反向散射耦合方式一般适合于超高频、微波工作频率的远距离RFID系统。 当前3页，共50页，星期日。 当前4页，共50页，星期日。 一、 电感耦合RFID系统 电感耦合的射频载波频率为13.56MHz和小于135KHz的频段，应答器和读写器之间的工作距离小于1m，典型的作用距离为10～20cm 。 当前5页，共50页，星期日。 阅读器如何将能量传递给应答器？ 应答器如何将数据传递给阅读器？ 当前6页，共50页，星期日。 * 电感线圈的交变磁场 安培定理指出，电流流过一个导体时，在此导体的周围会产生一个磁场 。 磁场强度： 当前7页，共50页，星期日。 1、线圈的自感和互感 读写器和电子标签线圈形式的天线相当于电感。 电感有自感和互感两种。 读写器线圈、电子标签线圈分别有自感，同时两者之间形成互感 当前8页，共50页，星期日。 1）磁通量 定义：磁场中穿过某一面积（S）的磁感线条数称穿过该面积的磁通量。单位：Wb（韦伯） 注：在RFID系统中，读写器和电子标签的线圈通常有很多匝，假设通过一匝线圈的磁通为 ，线圈的匝数为N。则通过N匝线圈的总磁通为 当前9页，共50页，星期日。 2）自感现象 由于导体本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象，叫自感现象。 自感现象中产生的电动势叫自感电动势。 通过线圈的总磁通与电流的比值称为线圈的自感，也即线圈的电感L。 在RFID中，读写器的线圈和电子标签的线圈都有电感。 当前10页，共50页，星期日。 3）互感现象 当第一个线圈上的电流产生磁场，并且该磁场通过第二个线圈时，通过第二个线圈的总磁通与第一个线圈上的电流的比值，称为两个线圈的互感。 互感现象中产生的感应电动势，称为互感电动势。 当前11页，共50页，星期日。 互感现象的应用： 利用互感现象可以把能量从一个线圈传递到另一 个线圈，因此在电工技术和电子技术中有广泛的应用 如：变压器 当前12页，共50页，星期日。 收音机里的磁性天线. 收音机里的“磁性天线”利用互感现象可以把信号从一个线圈传递到另一个线圈。 当前13页，共50页，星期日。 能量供给： 阅读器天线电路 应答器天线电路 阅读器和应答器之间的电感耦合 2、能量供给 当前14页，共50页，星期日。 * （1）阅读器天线电路 RFID阅读器的射频前端常采用串联谐振电路。 串联谐振回路具有电路简单、成本低，激励可采用低内阻的恒压源，谐振时可获得最大的回路电流等特点，被广泛采用。 阅读器天线 设计要求： 天线线圈的电流最大，用于产生最大的磁通量 功率匹配，以最大限度地利用磁通量的可用能量，即最大程度地输出读写器的能量 足够的带宽，保证载波信号的传输，使读写器信号无失真输出 当前15页，共50页，星期日。 * 串联谐振回路 R1是电感线圈L损耗的等效电阻，RS是信号源 的内阻，RL是负载电阻，回路总电阻值R=R1+RS