RFID技术概述
RFID（Radio Frequency Identification）通过无线电波实现非接触式数据交换，其核心在于利用电磁场或电磁波完成能量传输与信息交互。系统由读写器、电子标签及天线三部分构成，工作过程包含能量供给、信号调制、数据传输等关键环节。
系统组成与工作流程
读写器模块
包含射频模块与数字处理单元，负责发射能量信号、解调接收信号及数据处理，部分型号集成多个天线接口。电子标签结构
无源标签：依赖电磁感应获取能量
有源标签：内置电池支持主动发射
均包含存储芯片与微型天线结构
通信流程
读写器持续发射载波信号→标签天线捕获能量→通过调制反射信号→读写器捕获反射波解码数据
通信频率特性
有效作用距离
LF/HF系统：依赖磁场耦合，有效距离通常不超过1米
UHF系统：采用电磁波辐射，被动标签可达12米
有源标签：电池供电支持300米级通信
调制解调技术
调制方式演进
ASK调制：通过载波幅度变化表征数据
PSK调制：利用相位跳变传递信息
反向散射调制：通过改变天线阻抗特性实现数据反射
天线发射机理
近场线圈系统
读写器天线产生交变磁场→标签线圈感应电动势→形成谐振回路。当工作于13.56MHz时，天线品质因数Q值需控制在10-50之间以平衡带宽与效率。远场辐射系统
读写器天线将高频电流转换为电磁波→空间传播波长λ= c/f。典型UHF天线采用偶极子结构，通过阻抗匹配网络实现50Ω系统匹配。
信号接收原理
能量捕获阶段
标签天线接收电磁能量→通过整流电路转换为直流供电。接收效率η=(λ/4πr)^2 Gt Gr，其中Gt、Gr为天线增益。信号解调过程
读写器检测天线端阻抗变化：
标签通过改变负载阻抗调制反射系数
采用IQ解调技术分离同相/正交分量
数字信号处理单元完成解码与校验
关键技术参数
调制深度：ASK调制时需保持30%-100%深度范围
数据编码：常用Miller编码、FM0编码确保时钟恢复
抗冲突算法：ALOHA、二叉树搜索等协议提升多标签识别效率
该系统设计需综合考量频段特性、调制方式与天线参数的匹配关系，实际部署时需通过矢量网络分析仪进行天线驻波比(VSWR)测量与调谐。