RFID电子卡出现的不稳定,如载波频率点漂移、偏移以及其它频率波的产生,RFID电子卡敏感器件容易受实际工作环境因素的影响,这些都会使RFID电子卡不能充分发挥其功能。载波幅度调制电路的改进如图7所示。
图7 载波幅度调制电路的改进
其中,电感L1是在印刷电路板制作的微带线,电阻R。替代原来的电感。电容C1 起到调节振荡回路参数的作用,声表谐振器J1通过反馈,起到稳定频率的作用。电容C1 、电容C1 以及电感L1构成并联谐振回路。经过改进RFID电子卡的载波幅度调制电路,RFID电子卡工作频谱正常,达到了需要的性能指标,三极管J3的基极的波形如图3 (a)所示,集电极的波形如图8所示。
图8 载波调制电路改进后的关键点波形
3.2 替代螺旋绕制电感的微带线
RFID电子卡上的螺旋绕制电感易受到诸多因素影响,又由于微带线受影响的因素小,采用在印刷电路板上制作微带线来代替螺旋绕制电感,下面是RFID电子卡微带线具体设计。微带线电感的长度选择: 当时,z为感性,当时,Z为容性,且Z与频率呈非线形关系,其中k 为微带线上的波长。RFID电子卡的载波频率为433.9 MHz,微带线电感的长度实际选择的长度为L=85.26 mm 。
微带线的特性阻抗z0的计算公式为:
式(7)中为自由空间的波阻抗,为空气介电常数,w为微带线的宽度,h为微带线离地的高度,为印刷电路板的介电常数,t为微带线实际的厚度,如图9中实际微带线的结构。
图9 微带线在印刷电路板上的截面图
长度为z的终端短路微带线阻抗为:
式中,ZC 为微带线的特性阻抗;为微带线的电导,L为微带线的长度。
与频率相关的电感感抗公式:
Z=jwL 由公式(10)和(11)可得出电感量L,然后带入公式(1),得出振荡电路选择电容的电容量。从而实现阻抗的匹配。