無源RFID標簽本身不帶電池，依靠讀卡器發送的電磁能量工作。由于它結構簡單、經濟實用，因而獲得廣泛的應用。無源RFID標簽由RFID IC、諧振電容C和天線L組成，天線與電容組成諧振回路，調諧在讀卡器的載波頻率，以獲得最佳性能。

    生產廠商大多遵循國際電信聯盟的規范，RFID使用的頻率有6種，分別為135KHz、13.56MHz、43.3-92MHz、860-930MHz（即UHF）、2.45GHz以及5.8GHz。無源RFID主要使用前二種頻率。

RFID標簽結構
  
    RFID標簽天線有兩種天線形式：（1）線繞電感天線；（2）在介質基板上壓印或印刷刻腐的盤旋狀天線。天線形式由載波頻率、標簽封裝形式、性能和組裝成本等因素決定。例如，頻率小于400KHz時需要mH級電感量，這類天線只能用線繞電感制作；頻率在4~30MHz時，僅需幾個礖，幾圈線繞電感就可以，或使用介質基板上的刻腐天線。

    選擇天線后，下一步就是如何將硅IC貼接在天線上。IC貼接也有兩種基本方法：（1）使用板上芯片（COB）；（2）裸芯片直接貼接在天線上。前者常用于線繞天線；而后者用于刻腐天線。CIB是將諧振電容和RFID IC一起封裝在同一個管殼中，天線則用烙鐵或熔焊工藝連接在COB的2個外接端了上。由于大多數COB用于ISO卡，一種符合ISO標準厚度（0.76）規格的卡，因此COB的典型厚度約為0.4mm。兩種常見的COB封裝形式是IST采用的IOA2（MOA2）和美國HEI公司采用的WorldⅡ。

   裸芯片直接貼接減少了中間步驟，廣泛地用于低成本和大批量應用。直接貼接也有兩種方法可供選擇，（1）引線焊接；（2）倒裝工藝。采用倒裝工藝時，芯片焊盤上需制作專門的焊球，材料是金的，高度約25祄，然后將焊球倒裝在天線的印制走線上。引線焊接工藝較簡單，裸芯片直接用引線焊接在天線上，焊接區再用黑色環氧樹脂密封。對小批量生產，這種工藝的成本較低；而對于大批量生產，最好采有倒裝工藝。

a)外接2個電感、1個電容                       


b）外接2個電容、1個電感   

 c）MCRF360
圖1  MCRF355和MCRF360的連接方法
               
基本工作原理
   
   無線RFID標簽的性能受標簽大小，調制形式、電路Q值、器件功耗以及調制深度的極大影響。下面簡要地介紹它的工作原理。
  
   RFID IC 內部備有一個154位存儲器，用以存儲標簽數據。IC內部還有一個通導電阻極低的調制門控管（CMOS），以一定頻率工作。當讀卡器發射電磁波，使標簽天線電感式電壓達到VPP時，器件工作，以曼徹斯特格式將數據發送回去。
數據發送是通過調諧與去調諧外部諧振回路來完成的。具體過程如下：當數據為邏輯高電平時，門控管截止，將調諧電路調諧于讀卡器的截波頻率，這就是調諧狀態，感應電壓達到最大值。如此進行，調諧與去調諧在標簽線圈上產生一個幅度調制信號，讀卡器檢測電壓波形包絡，就能重構來自標簽的數據信號。

    門控管的開關頻率為70KHz，完成全部154位數據約需2.2ms。在發送完全部數據后，器件進入100 ms的休眠模式。當一個標簽進入休眠模式時，讀卡器可以去讀取其它標簽的數據，不會產生任何數據沖突。當然，這個功能受到下列因素的影響：標簽至讀卡器的距離、兩者的方位、標簽的移動以及標簽的空間分布。

設計實例
   

   MCRF 355/360是Microchip公司生產的13.56MHz器件。355既可用于COB，也可用于直接貼接；而360內部有1個100pf電容，只需外部電感。該器件近乎以100%調制發送數據，調制深度決定了標簽的線圈電壓從“高”至“低”的變化，亦即區分調諧狀態和去調諧狀態。

   圖1示出了器件的連接方法。圖1（a）和（b）是為MCRF355設計的，圖1（a）外接2個電感和1個電容，相應的諧振頻率為：
f(調諧)=1/2p
f(去調諧)=1/2p
LT=L1+L2+Lm
上式中，Lm是互感系數K;K是兩個電感間耦合系數（0≤K≤1）。
圖1（b）是外接2個電容和1個電感，頻率為：
f(調諧)=1/2p
f(去調諧)=1/2p
CT=C1C2/C1+C2
圖1（c）是MCRF360連接方法，由于它內部有一個電容，所以只需外接2個電感就可以了，頻率計算公式與MCRF355相同。

    外接元件值通常在三分之一至二分之一處優化。例如，在天線A與天線B之間電感線圈是3圈的話，那未天線B至VSS之間為1圈。當MCRF 355制作成COB時，內置2個串聯的68Pf相同電容。電容C1連接在天線A至天線B之間，C2在天線B至Vss之間。

    為了達到設計的性能，標簽應準確地調諧在讀卡器的載波頻率。然而使用的元件總會有偏差的，引起讀數距離的變化。電感的誤差可控制在1~2%以內，因此讀數距離主要由電容誤差引起的。外接電容的誤差應在5%以內，Q值大于100。MCRF360R的內部電容是用氧化硅制作的，同一硅片上的誤差在5%以內，而不同批次的誤差在10%左右。

   MCRF355/360的存儲器數據可以托付生產廠在出廠前編程好，也可以在現場用接觸式編程器編程。