智能制造导论-p298.pdf - 第174页
4.2.2 射频识别技 术 2 ） 反向散射耦合 反向散射耦合也称电磁场耦合，其理论和应用基础来自雷达技术。当电 磁波遇到空间目标（物体）时，其能量的一部分被目标吸收，另一部分 以不同的强度被散射到各个方向。在散射的能量中，一小部分反射回了 发射天线，并被该天线接收（发射天线也是接收天线），对接收信号进 行放大和处理，即可获取目标的有关信息。 一个目标反射电磁波的效率由反射横截面来衡量。反射横截面的大小与 一系列参数有关，如目标大小、形…
4.2.2 射频识别技术
上图中所示为电阻负载调制，本质是一种振幅调制（也称为调幅AM），
以调节接入电阻R的大小可改变调制度的大小。实践中，常通过接通或
断开接入电阻R来实现二进制的振幅调制。其工作步骤如下：
l 如果在应答器中以二进制数据编码信号控制开关S，则应答器线圈上
的负载电阻R按二进制数据编码信号的高低电平变化而接通和断开。
l 负载的变化通过应答器天线到阅读器天线进而产生相同规律变化的信
号。即变压器的次级线圈的电流变化，会影响到初级的电流变化。
l 在该变化反馈到阅读器天线（相当于变压器初级）后，通过解调、滤
波放大电路，恢复为应答器端控制开关的二进制数据编码信号。
l 经过解码后就可以获得存储在应答器中的数据信息，进而可以进行下
一步处理。这样，二进制数据信息就从应答器传到了阅读器。
4.2.2 射频识别技术
2） 反向散射耦合
反向散射耦合也称电磁场耦合，其理论和应用基础来自雷达技术。当电
磁波遇到空间目标（物体）时，其能量的一部分被目标吸收，另一部分
以不同的强度被散射到各个方向。在散射的能量中，一小部分反射回了
发射天线，并被该天线接收（发射天线也是接收天线），对接收信号进
行放大和处理，即可获取目标的有关信息。
一个目标反射电磁波的效率由反射横截面来衡量。反射横截面的大小与
一系列参数有关，如目标大小、形状和材料、电磁波的波长和极化方向
等。由于目标的反射性能通常随频率的升高而增强，所以反向散射耦合
方式通常采用在超高频（包括UHF和SHF）RFID系统中，应答器和阅读器
的距离大于1米。反向散射耦合的原理框图如图4- 12所示。
4.2.2 射频识别技术
反向散射耦合的RFID系统中，阅读器与应答器之间耦合工作原理如下所
述：
l 阅读器通过阅读器天线发射载波，其中一部分被应答器天线反射回阅
读器天线。
l 应答器天线的反射性能受连接到天线的负载变化影响，因此同样可以
采用电阻负载调制的方法实现反射的调制。
l 阅读器天线收到携带有调制信号的反射波后，经收发耦合、滤波放大
后经解码电路获得应答器发回的信息。
l 采用反向散射耦合方式的应答器按照能量的供给方式分为有无源和有
源两种。
l 无源应答器的能量由阅读器通过天线提供。但是在UHF和SHF频率范
围，有关电磁兼容的国际标准对阅读器所能发射的最大功率有严格的
限制，因此在有些应用中，应答器采用完全无源方式会有一定困难。
l 应答器上安装附加电池成为有源应答器。当应答器进入阅读器的作用
范围时，应答器由获得的射频功率激活，进入工作状态。为防止电池
不必要的消耗，应答器平时处于低功耗模式。