RFID 시스템의 기본 원리

1. 기본원리

전자 태그와 리더기 간의 통신 및 에너지 감지 방식의 관점에서 시스템은 일반적으로 유도 결합(Induction Coupling) 시스템과 전자기 후방 산란 결합(Backscatter Coupling) 시스템의 두 가지 범주로 나눌 수 있습니다. 유도 결합은 전자기 유도 법칙에 기초하여 공간에서 고주파 교류 자기장을 통해 결합을 실현합니다. 레이더의 기본 모델인 전자기 후방 산란 결합은 방출된 전자기파가 표적에 부딪힌 후 반사되는 동시에 전자기파 공간 전파 규칙에 따라 표적 정보를 다시 전달합니다.

2. 유도결합 RFID 시스템

RFID의 유도 결합 방식은 ISO/IEC 14443 프로토콜을 따릅니다. 유도 결합 전자 태그는 일반적으로 단일 마이크로칩과 안테나로 사용되는 대면적 코일로 구성된 전자 데이터 매체로 구성됩니다.

거의 모든 유도 결합 전자 태그는 수동적으로 작동합니다. 태그에 있는 마이크로칩의 작동에 필요한 모든 에너지는 리더에서 전송되는 유도 전자기 에너지에 의해 제공됩니다. 고주파 강한 전자기장은 리더기의 안테나 코일에서 생성되어 코일 단면과 코일 주변 공간을 통과하여 근처 전자 태그에 전자기 유도를 유발합니다.

3. 전자기 후방 산란RFID 시스템

(1) 후방 산란 변조

레이더 기술은 RFID의 후방 산란 결합 방식에 대한 이론 및 응용 기반을 제공합니다. 전자기파가 우주 표적을 만나면 에너지의 일부는 표적에 흡수되고, 나머지 부분은 다양한 강도로 다양한 방향으로 산란됩니다. 분산된 에너지 중 작은 부분이 송신 안테나로 다시 반사되어 안테나에 의해 수신됩니다(따라서 송신 안테나는 수신 안테나이기도 합니다). 수신된 신호는 증폭 및 처리되어 대상에 대한 관련 정보를 얻습니다.

전자기파가 안테나에서 주변 공간으로 방출되면 서로 다른 목표물을 만나게 됩니다. 타겟에 도달한 전자파 에너지의 일부(자유 공간 감쇠)는 타겟에 흡수되고, 나머지 부분은 다양한 강도로 다양한 방향으로 산란됩니다. 반사된 에너지의 일부는 결국 송신 안테나로 되돌아오며 이를 에코라고 합니다. 레이더 기술에서는 이 반사파를 사용하여 표적의 거리와 방향을 측정할 수 있습니다.

RFID 시스템의 경우 전자기 후방 산란 결합을 사용하면 전자기파 반사를 사용하여 전자 태그에서 판독기로 데이터 전송을 완료할 수 있습니다. 이 작업 방법은 주로 915MHz, 2.45GNz 이상의 주파수를 사용하는 시스템에서 사용됩니다.

(2) RFID 후방산란 결합 방식

전자파가 대상에서 반사되는 주파수는 반사 단면적에 의해 결정됩니다. 반사 단면의 크기는 표적의 크기, 모양 및 재질, 전자파의 파장 및 편광 방향 등과 같은 일련의 매개변수와 관련됩니다. 표적의 반사 성능은 일반적으로 다음과 같이 증가하기 때문에 주파수가 증가하고 RFID 후방 산란 결합 방식은 UHF와 UHF를 사용하며 응답기와 판독기 사이의 거리가 1m 이상입니다. 리더, 트랜스폰더(전자 태그) 및 안테나는 트랜시버 통신 시스템을 구성합니다.