RFID技术中的RFID系统数据传输原理

射频识别系统中，读写器和电子标签之间的通信通过电磁波来实现。按照通信距离，可以划分为近场和远场。相应的，读写器和电子标签之间的数据交换方式也被划分为负载调制和反向散射调制。 　　（1）负载调制 　　近距离低频射频识别系统是通过准静态场的耦合来实现的。在这种情况下，读写器和电子标签之间的天线能量交换方式类似于变压器模型，称之为负载调制。负载调制实际是通过改变电子标签天线上的负载电阻的接通和断开，来使读写器天线上的电压发生变化，实现近距离电子标签对天线电压的振幅调制。如果通过数据来控制负载电压的接通和断开，那么这些数据就能够从电子标签传输到读写器了。这种调制方式在125kHz和13.56MHz 射频识别（RFID）技术是一种非接触式自动识别技术，通过无线电磁场来传输数据，以识别物体并获取相关信息。在RFID系统中，数据传输是关键环节，主要涉及两个核心组件：读写器（Reader）和电子标签（Tag）。它们之间的通信是通过电磁波在近场和远场的不同调制方式进行的。 （1）负载调制 负载调制主要用于近场通信，特别是在低频RFID系统中，如125kHz和13.56MHz。在这个调制方式下，读写器和电子标签之间的通信如同变压器工作原理，通过准静态场进行耦合。电子标签通过改变其天线上的负载电阻状态，即接通或断开，来影响读写器天线的电压，进而实现对天线电压振幅的调制。当数据控制负载电阻的开关状态时，这些数据就能被编码并从电子标签传输到读写器。负载调制适用于近距离识别，例如门禁系统、物流跟踪等应用场景。 （2）反向散射调制 反向散射调制适用于远场通信，常见于高频和超高频RFID系统，如915MHz和2.45GHz。在这样的系统中，由于读写器和电子标签间的距离较远，电子标签不具备电源，因此通过反射载波信号来传输数据。电子标签通过控制自身的天线阻抗，利用“阻抗开关”技术（如变容二极管、逻辑门或高速开关）来改变反射信号的特性，以此实现对载波的调制。读写器接收到这些调制后的反射信号，解码出电子标签发送的数据。这种方式允许无源电子标签在没有内置电池的情况下仍能进行数据交换，它依赖于读写器发射的射频能量，电子标签从这些射频信号中获取能量，经过检波、倍压、稳压等处理，转化为工作所需的电压。 波束供电技术在无源电子标签中扮演重要角色，它利用读写器发出的电磁波束直接为电子标签供电。电磁波束在电子标签上经过一系列电路处理，转化为可使用的电压，使得无源电子标签能够在没有外部电源的情况下运行。这种方式提高了系统的便携性和耐用性，但同时也对读写器的发射功率有一定要求，以确保足够的能量传递到电子标签。 RFID系统的数据传输原理主要包括负载调制和反向散射调制，这两种方式适应不同的通信距离和系统需求。负载调制适用于近场、低功耗场景，而反向散射调制则适用于远距离、无源识别的应用。通过对调制方式的巧妙设计，RFID技术能够实现在各种环境下的高效、可靠的数据交换。