文档介绍：RFID原理介绍
前言
在科技日益进步的今日,人们在生活当中已习惯运用各种的卡来做数码的辨识,诸如信用卡、电话卡、金融卡、门禁卡等等。然而目前世面上的数码数据卡多以接触方式与卡片阅读机做数据的交换。在此情况下,长期的使用将会使卡片磨损而造成数据的误认,并且接触式卡片有方向性,或需特定之接点的问题,让使用者常因不当操作而使卡片阅读机无法正确判读数据。
「无线射频身份辨别系统」,英文名称为Radio Frequency Identification System简称RFID,是针对接触式系统的缺点,利用射频讯号以无线方式传送数码数据,因此识别卡不需与卡片阅读机接触即可做数据的交换。此种无线方式的资料传送并无方向性的要求,且卡片可以置于口袋、皮包内,不必取出就能直接辨识,免除现代人经常要从数张卡片中要寻求特定卡片的烦恼,所以增加更多使用上的便利性。下文将针对「无线射频身份辨别系统」的原理及应用做进一步的说明。

一、射频电路工作原理
在无线射频身份辨别系统中,射频电路主要由两大部份功能组成。一是利用射频讯号充电,另一为利用射频讯号以负载调变方式进行数据收发(ASK方式)。
射频充电功能
卡片阅读机与卡端(Transponder)间是以交流磁场方式相互耦合。藉由此种耦合方式可以使Transponder(卡端)的天线产生感应电动势,并经由二极管、电容做整流、滤波动作后,产生足够让Transponder工作所需的电源,与卡片阅读机做数据的传递。由于目前IC设计的技术相当纯熟,因此射频充电所需要的二极管、电容等组件皆设计在IC内部。卡端上面只存留天线(PCB 或漆包线绕线皆可)以及一颗IC(裸 die 加上仅2条线做wire bonding),勿需外加电源或任何的组件即可动作,因此在成本上相当的低。

Transponder之线圈与卡片阅读机之天线耦合
负载调变
在电路行为模式上,Transponder装置的感应线圈与卡片阅读机的天线可被视为一个耦合量极小的空心变压器。假设此变压器为理想变压器,,当开关S1为开路时,变压器之二次侧并无电流流过,所以在变压器一次侧亦无电流流过。当开关闭合时,,变压器之二次侧将串联一电组R1,如此一来将会造成在变压器之二次侧有电流I1(t)流过。并且在变压器之一次侧也会有电流I2(t)流过。
理想的变压器在二次侧开路时,一次侧并无电流

当变压器二次侧有负载时,一次侧便会有电流
假设让S1的ON/OFF随数据所操控,。当数据为1时,开关为开路,当数据为0时,开关闭合。并且在变压器一次侧端加上讯号处理线路,侦测变压器一次端上所流经电流的变化,如此便可正确还原变压器二次端所传送的数据。
无线身份识别卡将信息传递至卡片阅读机之原理图

二、卡片阅读机设计原理
于RFID系统中,卡片阅读机的角色为1. 提供稳定的交流讯号, 让卡端能感应此能量并充电以利IC之动作。2. 接受卡端所回传的微弱数据讯息,过滤载波取出数据讯息并再加以放大。3. 微处理器处理放大后的数据讯息,以判别卡端的ID资料。
卡片阅读机动作方块图
。