射频实验指导书20182

实验一、认识RFID标签（2学时）

RFID标签作为直接交由用户使用的产品，需要对它的各种形式有足够的认识。

预习内容：射频标签的结构和分类。

、实验目的和意义:

1. 从应用的角度认识现实生活中的各种RFID标签的存在形式，以便今后能更

好设计和使用射频标签技术。

2. 了解标签的各种协议，并且对标签协议的安全性和唯一性有一个初步的认识。

、实验基本原理与方法:

1. 原理：标签的封装一般要考虑几个因素。

1）标签的保管和形状尺寸；

2）标签的天线和芯片的尺寸；

3）标签的抗干扰能力；

4）标签的安装。

2. 方法：收集射频标签的实物或图片

3. 女口：校园卡、宾馆客房卡、超市防盗标签等，同学之间互相协作调查射

频标签的种类。

三、主要仪器设备及耗材：

1. 身份证识读器、IF4、LH频段阅读器、LF频段阅读器、PC机

2. 身份证、各类射频卡。

四、实验方案与技术路线

（一）、实验方案

1. 展示实验室中的射频识别设备：阅读器和标签，并记录相关数据；

2. 由学生到生活中搜集射频识别应用的范例；

3. 每名同学搜集两枚射频标签，能搜集实物射频标签要搜集实物，不能收集的

要用现场照片来搜集，并在照片上加以说明；

4. 由老师连接射频识别阅读器等设备，演示工作过程，然后知道学生操作，观

察射频标签的识读过程。

（二）技术路线

1. 学生首先要认识射频和原有条码识别之间的区别，从而在生活中哪些领域

适合用射频识别技术。

2. 让学生掌握射频标签外观上与其它识别标签的区别，并且了解射频识读器

对不同标签识读。

3. 识读范围（距离）的问题。由同学拿射频标签由远至近接近识读器注意观

察二点：

1）第一点身份证识读器读射频卡的距离是否与IF4识读的距离一致。

2）第二点IF4射频识读器读卡的距离有多远。

4. 标签信息存储问题。比较身份证和一般射频卡在识读产生的结果来分析

标签上信息的存储的二种情况。

1）第一种情况：标签上只含有唯一的识别码，此码不含有任何信息，含有的信息码传到计算机上进行识别。因此，此类标签上所需的存储器较

少。例如IF4可读的射频卡、校园一^通等。

2）第二种情况：标签上含有所要表达的文字信息，通过软件直接就可翻译成可读的文字信息。所需的存储器较多。例如身份证。

表4.1射频标签参数记录表

五、实验注意事项

1. 射频识读器是非常贵重设备，切忌爱护使用

2. 射频卡注意勿折。

3. 试验中注意观察现象

实验二、阅读器的电路设计与实现（4学时）Protel 99 SE软件是普遍使用的EDA软件之一，是完成电子电路设计的必要工具软件。

一、实验目的和意义：

1. 熟悉运用Protel 99 SE进行电子电路设计的常规流程。

2. 使用Protel 99 SE软件绘制读写器电路原理图和设计印制读写器电路板。

二、实验基本原理与方法：

使用Protel 99 SE软件绘制读写器电路原理图和设计印制读写器电路板。

三、主要仪器设备及耗材：

PC机

四、实验方案与技术路线

（一）、Protel 99SE 的启动

1. 启动：双击桌面的Protel 99 SE快捷方式图标。进入Protel 99 SE的主

窗口，如图1-1所示。

2. 系统参数设置

（二八绘制读写器电路原理图

1. 创建项目数据库

2. 设置图纸的大小；

3. 在工作平面防置读写器电路元件；

4. 原理图布线；

5. 编辑与调整；

6. 存盘。

（三八设计印制读写器电路板

1. 启动PCB设计编辑器

2. 设计印刷读写器电路板的形状及尺寸

3. 使用向导生成读写器电路板

4. 装入元件封装库：装入常用的三个元件封装库：Advpcb ；DC to DC ；

General IC。

5. 元件布局：使用元件自动布局方法。

6. 读写器电路板布线：设置工作层、设计规则

五、实验注意事项

1、创建原理图文件和PCB文件

2、原理图文件中，元器件的连接可靠性

3、PCB文件中，布线的连接可靠性、过孔和不同布线层的切换

4、自动布线的优势和缺陷

实验三、天线检测板的设计与使用（2学时）在RFID设备中，对于电感耦合方式的射频前端，通过专业的设备，可以检测到天线的空中接口参数，如：示波器等，但专业设备携带不便，操作复杂，因此需要一种易于携带和使用的检测设备，实现该功能。

一、实验目的和意义：

1. 掌握RFID设备中射频前端的工作原理

2. 熟悉天线检测板的设计流程

3. 了解天线检测板对于产品检测的意义

4. 掌握在射频识别系统中，应答器的工作状态的转换过程

二、实验基本原理与方法：

1. 射频前端的天线谐振电路设计原理：并联谐振、串联谐振

2. 电感耦合方式的工作原理；

3. 调整可调电容，观察参数对射频天线磁场的影响

三、主要仪器设备及耗材：

1. PC 机

2. 天线检测板空板、相关元器件

3. HF频段射频读写器

4. 示波器

四、实验方案与技术路线

（一）、天线检测板的设计与实现，用Protel 99 SE 软件，完成原理图设计和PCB 设计

（二八焊接、与参数调试：

（三八 使用示波器，观察天线磁场的强度，即振幅

（四八 观察不同参数对距离的影响

1. 通过指示灯的状态以及显示亮度，判断 RFID 读写器射频前端电路的工

Level Indicator 2012.03.28

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印刷电路板版图

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