如何实现射频识别系统的设计？

射频识别是一种非接触式的自动识别技术，它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据。射频识别工作无须人工干预、非接触、阅读速度快、无磨损、不受环境影响、寿命长、便于使用。目前，射频识别技术在国外发展非常迅速，产品种类繁多，已广泛用于工业自动化、商业自动化、交通运输控制管理等众多领域，如汽车、火车等交通监控;高速公路自动收费系统;停车场管理系统;物品管理;仓储管理：车辆防盗等。

射频识别系统一般南3个部分构成，即电子标签(应答器Tag)、阅读器(读头Reader)和天线。

电子标签：电子标签或称射频标签、应答器，由芯片及内置天线组成。芯片内保存有一定格式的电子数据，作为待识别物品的标识性信息，是射频识别系统的数据载体。内置天线用于和射频天线间进行通信。阅读器：读取或读/写电子标签信息的设备，主要任务是控制射频模块向标签发射读取信号，并接收标签的应答，对标签的对象标识信息进行解码，将对象标识信息连带标签上其它相关信息传输到主机以供处理。天线：标签与阅读器之间传输数据的发射、接收装置。

在RFID的实际应用中，电子标签附着在被识别物体的表面或嵌入其内部，当带有电子标签的被识别物体通过阅读器的可识读范围时，阅读器自动以无接触的方式将电子标签的约定识别信息取出来，从而实现自动识别物体或自动收集物体标志信息的功能。电子标签进入天线磁场后，如果接收到阅读器发出的特殊射频信号，就能凭借感应电流所获得的能量发送出存储在芯片中的产品信息(无源标签)，或者主动发送某一频率的信号(有源标签)，阅读器读取信息并解码后，送至中央信息系统进行有关数据处理。

射频识别系统工作流程：

1. 阅读器通过发射天线发送一定频率的射频信号;

2. 当射频卡进入发射天线工作区域时产生感应电流，射频卡获得能量被识别;

3. 射频卡将自身编码等信息通过卡内置发送天线发送出去;

4. 系统接收天线接收到从射频卡发送来的载波信号，经天线调节器传送到阅读器，阅读器对接收的信号进行解调和解码，然后送到后台主系统进行相关处理;

5. 主系统根据逻辑运算判断该卡的合法性，针对不同的设定作出相应的处理和控制，发出指令信号控制执行机构动作。

电路的理论分析与设计

1. 耦合线圈的匹配，作为电磁能量的发射装置一耦合线圈，必须考虑其匹配问题。耦合线圈在无线识别系统的工作频率范围内表现为阻抗ZL，为了实现与系统的功率匹配，必须通过无源的匹配电路实现阻抗转换，使功率无反射地传输到耦合线圈。可以利用少量组件来实现相配的匹配电路。

2.应答器的发射电路分析，在应答器的发送器部分，首先由频率稳定的石英晶体振荡器产生所需的工作频率的信号。振荡器信号被馈送到由信号编码的基带信号控制的调制级。此基带信号就是键控的恒压信号，在此将二进制数据以串行码的形式表示出来。根据调制器的类型，执行对振荡器信号的ASK或FSK调制。此时基带信号会被直接馈送到频率合成器，再通过功率放大使调制后的信号达到所需电平，然后将调制后的放大信号输出耦合到初级线圈。

3.阅读器接收电路，阅读器接收电路由耦合线圈、放大器、解调器、解码器和显示部分组成。通过耦合线圈所得的电压信号经过放大器放大后，再经解调器解调得到载波信号，再经解码器解码和显示电路得到应答器所发送的数据。