基本原理

rfid系統(tǒng)通常可分為兩大類：電子標(biāo)簽與閱讀器之間的通訊和能量感應(yīng)方式，即感應(yīng)耦合(InductiveCoupling)系統(tǒng)和反向電磁散射耦合(Backscatter Coupling)系統(tǒng)。感應(yīng)耦合是通過(guò)空間高頻交變磁場(chǎng)來(lái)實(shí)現(xiàn)耦合的，根據(jù)電磁感應(yīng)定律；反向電磁散射耦合，即雷達(dá)原理模型，根據(jù)電磁波的空間傳播規(guī)律，發(fā)射出去的電磁波碰到目標(biāo)后反射，同時(shí)帶回目標(biāo)信息。

電磁反向散射RFID系統(tǒng)

（1）反向散射調(diào)制 

雷達(dá)技術(shù)為RFID的反向散射耦合方式提供了理論和應(yīng)用的基礎(chǔ)。當(dāng)電磁波遇到空間目標(biāo)時(shí)，其能量的一部分被目標(biāo)吸收，另一部分以不同的強(qiáng)度散射到各個(gè)方向。在散射的能量中，一小部分反射回射天線，被天線接收(因此，發(fā)射天線也是接收天線)，擴(kuò)大和處理接收信號(hào)可以獲得目標(biāo)的相關(guān)信息。

當(dāng)電磁波從天線向周?chē)臻g發(fā)射時(shí)，會(huì)遇到不同的目標(biāo)。達(dá)到目標(biāo)的電磁波能量的一部分(自由空間衰減)被目標(biāo)吸收，另一部分以通過(guò)不同的強(qiáng)度散到不同的反射天線，最終被稱為回射的技術(shù)。

對(duì)RFID系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，可以采用電磁反向散射耦合工作方式，利用電磁波反射完成從電子標(biāo)簽到閱讀器的數(shù)據(jù)傳輸。這種工作方式主要應(yīng)用在915MHz、2.45GNz或更高頻率的系統(tǒng)中。

（2）RFID反向散射耦合方式

 一個(gè)目標(biāo)反射電磁波的頻率由反射橫截面來(lái)確定。反射橫截面的大小與一系列的參數(shù)有關(guān)，如目標(biāo)的大小、形狀和材料，電磁波的波長(zhǎng)和極化方向等。由于目標(biāo)的反射性能通常隨頻率的升高而增強(qiáng)，所以RFID反向散射耦合方式采用特高頻和超高頻，應(yīng)答器和讀寫(xiě)器的距離大于1 m。RFID讀寫(xiě)器、應(yīng)答器（RFID電子標(biāo)簽）和天線構(gòu)成了一個(gè)收發(fā)通信系統(tǒng)。 

電感耦合型RFID系統(tǒng)

RFID系統(tǒng)的電感耦合模式對(duì)應(yīng)于國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織/IEC 14443協(xié)議。電感耦合電子標(biāo)簽由電子數(shù)據(jù)載體組成，通常由單個(gè)微芯片和用作天線的大面積線圈組成。電感耦合電子標(biāo)簽幾乎都是被動(dòng)工作的，標(biāo)簽中微芯片所需的所有能量都是由閱讀器發(fā)送的電感電磁能提供的。高頻電磁場(chǎng)由閱讀器的天線線圈產(chǎn)生，并穿過(guò)線圈橫截面和線圈的周?chē)臻g，使得附近的電子標(biāo)簽產(chǎn)生電磁感應(yīng)。

聲表面波RFID的優(yōu)點(diǎn)

由于SAW器件本身工作在射頻波段，無(wú)源且抗電磁干擾能力強(qiáng)，所以SAW技術(shù)實(shí)現(xiàn)的電子標(biāo)簽具有一定的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，是對(duì)集成電路（IC）技術(shù)的補(bǔ)充。

聲表面波RFID的主要特點(diǎn)有：

讀取范圍大且可靠，可達(dá)數(shù)米；

可使用在金屬和液體產(chǎn)品上；

RFID標(biāo)簽芯片與天線的匹配簡(jiǎn)單，制作工藝成本低；

不僅能識(shí)別靜止的物體，而且能識(shí)別速度達(dá)300km/h的高速運(yùn)動(dòng)物體。

可在高溫差（-100℃～300℃）、強(qiáng)電磁干擾等惡劣環(huán)境下使用。

聲表面波RFID標(biāo)簽的識(shí)別原理

（1）聲表面波器件

聲表面波(SAW)器件是基于壓電效應(yīng)和與表面彈性有關(guān)的低速聲波。聲表面波器件體積小、重量輕、工作頻率高、相對(duì)帶寬寬，可以采用與集成電路技術(shù)相同的平面加工技術(shù)，制造簡(jiǎn)單、電抗率高、設(shè)計(jì)靈活。聲表面波器件應(yīng)用廣泛，如通信設(shè)備中的濾波器。在射頻識(shí)別應(yīng)用中，目前聲表面波轉(zhuǎn)發(fā)器的工作頻率主要是2.45GHz。

（2）聲表面波RFID的原理

SAW標(biāo)簽由叉指換能器和一些反射器組成，換能器的兩條總線與電子標(biāo)簽的天線連接。讀者的天線周期地發(fā)送高頻問(wèn)詢脈沖，在電子標(biāo)簽天線的接收范圍內(nèi)，接收的高頻脈沖通過(guò)叉指換能器變成聲表波，在晶體表面?zhèn)鞑?。反射器組成反射進(jìn)出表波部分，返回叉指換能器，叉指換能器又將反射脈沖串變成高頻電脈沖串。由于聲表波的傳播速度低，有效的反射脈沖串經(jīng)過(guò)微妙的延遲時(shí)間后返回讀者。

（3）聲表面波RFID系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)

RFID標(biāo)簽編碼容量與作用距離

應(yīng)答器和讀寫(xiě)器的配合

應(yīng)用小型低成本且適合待識(shí)別物品的電子標(biāo)簽天線

封裝

由于RFID標(biāo)簽附著的物品和使用環(huán)境千差萬(wàn)別，所以其封裝結(jié)構(gòu)各有特色，它們都必須達(dá)到以下幾個(gè)要求。

保證壓電芯片在工作壽命期間能耐受外部環(huán)境應(yīng)力及其變化，不造成性能惡化。

至少不能影響或極少影響標(biāo)簽天線的高頻電磁波接收效果。

固定于待識(shí)別物的方法簡(jiǎn)單、附著牢靠，不明顯損傷該物品。

外型美觀，對(duì)于待識(shí)別物和諧，并滿足安全和保護(hù)環(huán)境等要求。