超高頻RFID讀寫模塊應(yīng)該具備的要素

　　近年來(lái)，中國(guó)政府投資在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)方面的力度很大。中國(guó)的物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)已經(jīng)進(jìn)入了公認(rèn)的成長(zhǎng)階段，一些市場(chǎng)分析公司對(duì)未來(lái)幾年的市場(chǎng)增長(zhǎng)也做過(guò)樂(lè)觀的預(yù)測(cè)。市場(chǎng)上出現(xiàn)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，F(xiàn)CC認(rèn)證的模塊，ETSI標(biāo)準(zhǔn)的模塊等，那么有 沒(méi)有一種復(fù)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(diǎn)很好的驗(yàn)證了作為RFID行業(yè)的領(lǐng)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(hào)完整性以及隔離度就越低。而UHF RFID讀寫器是收發(fā)同時(shí)工作，發(fā)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(shí)現(xiàn)收發(fā)隔離的環(huán)形器或者耦合器，高頻檢波器，SP4T微波開關(guān)等等器件要高密度地集成在一塊小PCB上，無(wú)論對(duì)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(jìn)行充分考慮，謹(jǐn)慎設(shè)計(jì);

　　2.、高性能：

　　UHF RFID 其實(shí)是借鑒的雷達(dá)原理，在雷達(dá)組件領(lǐng)域有句俗語(yǔ)，設(shè)計(jì)組件即設(shè)計(jì)優(yōu)化駐波比。意思是，發(fā)射性能的好壞直接影響著接收系統(tǒng)的性能優(yōu)劣。如果功放端輸出阻抗駐波較差，則會(huì)導(dǎo)致發(fā)射功率的很大一部分會(huì)由于駐波的緣故反射到接收機(jī)端，造成接收機(jī)的飽和甚至阻塞，從而導(dǎo)致接收機(jī)"失聰".即便是性能退化，也會(huì)直接影響著讀寫實(shí)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(biāo)簽的數(shù)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(zhàn)。

　　3、高效率

　　UHF RFID讀寫器發(fā)射機(jī)是線性功率放大器，如果按照功率回退法來(lái)實(shí)現(xiàn)功放的線性度，必然很大程度上犧牲效率為代價(jià)，而這又勢(shì)必面臨散熱問(wèn)題。面積越小，集成度越高，器件高密度，散熱問(wèn)題越嚴(yán)峻。在這里我們借鑒了EDGE功放的工作原理，也就是根據(jù)不同輸出功率要求，通過(guò)調(diào)制其集電極電壓，使得發(fā)射機(jī)的功率放大器總是工作在近1dB壓縮點(diǎn)附近，避免小信號(hào)情況下的效率低的缺陷，發(fā)射機(jī)的ASK調(diào)制方式?jīng)Q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(guò)適當(dāng)?shù)腖DO對(duì)電壓進(jìn)行穩(wěn)壓處理，保證電源質(zhì)量，進(jìn)而保證發(fā)射機(jī)的優(yōu)良性能。模塊的效率越高，也越節(jié)電，更加適合手持設(shè)備的使用場(chǎng)景，另外，效率高會(huì)對(duì)散熱降低要求，從而體積一定前提下，會(huì)使得各個(gè)元器件的管芯溫度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于最高結(jié)溫，提高模塊的可靠性性和使用壽命。

　　4、多標(biāo)簽處理能力

　　在一些資產(chǎn)盤點(diǎn)領(lǐng)域，不同讀寫器對(duì)標(biāo)簽數(shù)量的處理能力不同。因此在協(xié)議算法上仍然需要進(jìn)一步優(yōu)化，這需要對(duì)ISO18000-6C協(xié)議進(jìn)行深入的研究和理解。目前世面上能夠同時(shí)讀取200個(gè)標(biāo)簽以上的讀寫器非常少見。即使有價(jià)格也居高不下。如果能在深入消化6C協(xié)議的基礎(chǔ)上，能夠開發(fā)研制出高性能的讀寫器模塊，提供給系統(tǒng)集成商進(jìn)行二次開發(fā)研制成不同應(yīng)用場(chǎng)景的讀寫器，勢(shì)必會(huì)有助于整個(gè)UHF RFID行業(yè)的快速健康發(fā)展。進(jìn)而帶來(lái)更大規(guī)模的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。