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Irgendwie wurde im Zusammenhang mit einem Projekt vorgeschlagen, einen RFID-Langstreckenleser für markierte Rinder zurückzuentwickeln. Beim Studium des fertigen Geräts wurde eine sehr originelle Lösung gefunden, um den Eingabeteil des Lesegeräts aufzubauen. Eine solche Lösung erleichtert die Arbeit eines Funkingenieurs erheblich.
Funktionsprinzip von Markern nach ISO 11785 im HDX-Modus
Um zu verstehen, wie die Schaltung aufgebaut ist, müssen Sie im Speicher aktualisieren, wie die Informationen gemäß ISO 11785 im HDX-Modus übertragen werden.
Die folgende Abbildung (Quetschen nach ISO 11785) zeigt das Codierungsprinzip „0“ und „1“ sowie die zeitliche Verteilung der Pump- und Rücksetzsignale.
Es ist wichtig, dass die Datenübertragung vom Tag erst nach dem Verschwinden des Pumpensignals beginnt. Das Signal vom Etikett selbst wird mit einem Band von 10 kHz frequenzmanipuliert und kann mit einem Standardchip für einen Haushalts-FM-Empfänger mit einigen Ergänzungen empfangen, verstärkt und erkannt werden.
Beschreibung des Schaltungsfragments
Die folgende Abbildung zeigt ein Fragment der RFID-Leseschaltung, deren Empfangsteil die Verarbeitung von HDX-Signalen ist.
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Die FM-Signalempfangs- und -verarbeitungseinheit basiert auf der bekannten Mikroschaltung SA615 (DA2) [1]. Zum Filtern bei einer Zwischenfrequenz werden piezoelektrische Standardfilter vom Typ LTP455A (BQ1 und BQ2) mit einer Mittenfrequenz von 455 und einem Band von 10 kHz verwendet. Die Mittenfrequenz des Eingangssignals im Signalmanipulationsband beträgt 129,2 kHz. Daher wurde die obere Abstimmung für den lokalen Oszillator angewendet, und ein Generator vom MEMS-Typ, der mit einer Frequenz von 584,2 kHz (GEN2) arbeitet, wurde verwendet. T.O. Die Frequenz des Spiegelkanals beträgt 1039,2 kHz. Wenn der Qualitätsfaktor der Antennenschaltung mindestens 20 beträgt (und höher ist), beträgt die Unterdrückung des Spiegelkanals mindestens 18 dB.
Das lokale Oszillatorsignal wird mit einer unterbrochenen Rückkopplung dem Eingang des internen Stromkreises des Generators zugeführt. Somit arbeitet die interne Schaltung im reinen Verstärkermodus.
Der SA615-Chip verfügt über einen Differenzeingang, der in der Schaltung verwendet wird. Eine Antennenschaltung ist an die Klemmen J2 und J4 angeschlossen. Die Transistoren VT1 und VT2 werden als leistungsstarke Schlüssel verwendet, um den Empfänger während des Pumpenbetriebs zu schützen. Das Steuersignal ist mit der Schaltung SW_FM verbunden.
Alle anderen Schaltungen werden gemäß einer typischen Schaltung zusammengebaut. Bei der gesamten Abstimmung geht es darum, die L4-Spule des Frequenzdiskriminators abzustimmen.
Die Schaltung ist elementar, sie startet sofort. Die einzigen Kapazitätskondensatoren C28 und C32 sind bedingt angegeben. Die Hochfrequenztransistoren VT1 und VT2 neigen in diesem Fall zur Selbstanregung. Eine bessere Empfindlichkeit ohne Kondensatoren, aber ohne sie kann ein falsches "Klingeln" auftreten.
Die weitere Verarbeitung ist Standard: Levelquantisierung, Gating usw. usw. Es ist am besten, dies mit einem Signalprozessor zu tun, aber Sie können es in großen Mengen tun.
Der Pumpkreislauf ist in diesem Fall Know-how und wird daher hier nicht beschrieben. Es ist für den Aufbau des maximal möglichen elektromagnetischen Feldes eingesperrt.
Antennenimplementierung
Ein wichtiger Aspekt für die erfolgreiche Implementierung eines RFID-Lesegeräts ist die Antenne. Um Verluste zu minimieren (d. H. Den Q-Faktor zu maximieren), ist es erforderlich, einen Draht mit einem ausreichend großen Querschnitt zu verwenden. Um die Reichweite zu maximieren, ist eine großflächige Antenne erforderlich.
Die Herstellung einer solchen Antenne ist ein technologisches Problem.
Für diesen Fall wurde beschlossen, ein Kabel vom Aufzugstyp KPL 16x0,75 zu verwenden [2].
Das Antennenlayout ist in der folgenden Abbildung dargestellt.
Die Innenmaße des Rahmens betragen 400 x 500 mm. Sicherer Empfangsbereich - genau gemäß der Theorie, 640 mm entlang der Antennenachse für Standardmarkierungen für Nutztiere. Unsicher, was zusätzliche erfordert. Verarbeitung erstreckt sich bis zu 1,5 m.
Die Induktivität eines solchen Rahmens beträgt ungefähr 380 uH.
Ein bestimmtes technologisches Problem ist das Löten der Enden des Kabelbandes. Dieses Problem erfordert die Arbeit eines guten Designer-Technologen.
Fazit
In diesem Artikel wird ein kostengünstiger Weg zum Aufbau des Frontends eines RFID-Lesegeräts gemäß ISO 11785 beschrieben.
Referenzen
1.
Hochleistungs-FM-ZF-System mit geringem Stromverbrauch2.
Flacher Kabelaufzug KPL