超高頻RFID讀寫模塊應該具備的要素
近年來,中國政府投資在物聯網技術方面的力度很大。中國的物聯網市場已經進入了公認的成長階段,一些市場分析公司對未來幾年的市場增長也做過樂觀的預測。市場上出現了很多種類單一型RFID模塊,包括小模塊,高功率模塊,低功耗模塊,FCC認證的模塊,ETSI標準的模塊等,那么有 沒有一種復合模塊包含多種功能呢?答案是肯定的。ThingMagic推出的超高頻RFID讀寫模塊具備的三大特點很好的驗證了作為RFID行業的領銜地位。
1.、高密度:
眾所周知,元器件密度越高,EMC性能越差,信號完整性以及隔離度就越低。而UHF RFID讀寫器是收發同時工作,發射功率的反射直接影響著接收性能的好壞,射頻前端的性能又直接影響著讀寫距離。目前ThingMagic公司的M6e模塊尺寸為67*43*7.5mm.除了R2000芯片和固件芯片ARM7外,高耗電的功放芯片,以及多種電壓電源管理芯片,加上必要的邏輯器件,以及實現收發隔離的環形器或者耦合器,高頻檢波器,SP4T微波開關等等器件要高密度地集成在一塊小PCB上,無論對器件的布局還是各層之間的布線,都需要從SI,PI以及EMC等方面進行充分考慮,謹慎設計;
2.、高性能:
UHF RFID 其實是借鑒的雷達原理,在雷達組件領域有句俗語,設計組件即設計優化駐波比。意思是,發射性能的好壞直接影響著接收系統的性能優劣。如果功放端輸出阻抗駐波較差,則會導致發射功率的很大一部分會由于駐波的緣故反射到接收機端,造成接收機的飽和甚至阻塞,從而導致接收機"失聰".即便是性能退化,也會直接影響著讀寫實際距離,尤其是在密集讀取模式下,硬件的性能又直接影響著讀寫器每秒讀取標簽的數量。因此在高密度集成的前提下又不能犧牲射頻性能,則是很大的挑戰。
3、高效率
UHF RFID讀寫器發射機是線性功率放大器,如果按照功率回退法來實現功放的線性度,必然很大程度上犧牲效率為代價,而這又勢必面臨散熱問題。面積越小,集成度越高,器件高密度,散熱問題越嚴峻。在這里我們借鑒了EDGE功放的工作原理,也就是根據不同輸出功率要求,通過調制其集電極電壓,使得發射機的功率放大器總是工作在近1dB壓縮點附近,避免小信號情況下的效率低的缺陷,發射機的ASK調制方式決定了功放的電源性能要求越高,在電源管理方面,我們采用DC/DC高效率原理,并通過適當的LDO對電壓進行穩壓處理,保證電源質量,進而保證發射機的優良性能。模塊的效率越高,也越節電,更加適合手持設備的使用場景,另外,效率高會對散熱降低要求,從而體積一定前提下,會使得各個元器件的管芯溫度遠遠低于最高結溫,提高模塊的可靠性性和使用壽命。
4、多標簽處理能力
在一些資產盤點領域,不同讀寫器對標簽數量的處理能力不同。因此在協議算法上仍然需要進一步優化,這需要對ISO18000-6C協議進行深入的研究和理解。目前世面上能夠同時讀取200個標簽以上的讀寫器非常少見。即使有價格也居高不下。如果能在深入消化6C協議的基礎上,能夠開發研制出高性能的讀寫器模塊,提供給系統集成商進行二次開發研制成不同應用場景的讀寫器,勢必會有助于整個UHF RFID行業的快速健康發展。進而帶來更大規模的經濟效益和社會效益。
                                        
                                        
                                        
                                        
                                        


