射频识别(RFD)技术是一项利用射频信号通过空间耦合(交变磁场或电磁场)实现无接触信息传递并通过所传递的信息达到识别目的的技术。近些年来,射频识别系统的应用领域日益扩大,现已涉及到人们日常生活的很多方面。 本论文源自与上海贝岭股份有限公司的合作项目,设计出一款远距离RFID读卡器,该读卡器要求可以实现对TAGIT和I-CODE1两种射频标签进行操作。根据项目参数要求,在硬件方面,进行了射频读写模块电路设计、微控制单元电路设计(微控制器选用W78E58B)、串行通信电路设计、射频输出功放电路设计、射频输入信号处理电路设计和天线设计。其中功放电路和天线为硬件电路设计的关键部分。功放部分设计了AB类两级功率放大电路,实现对两种射频标签的通信射频信号进行功率放大,并且设计出合理的阻抗匹配网络来保证功率三极管获得稳定的工作状态。设计中使用的两种射频标签均为无源标签,读卡器需要通过天线实现与标签之间的通信,而且必须通过天线为射频标签提供电源。论文中根据变压器耦合原理设计出一款小型环形天线,该天线不但实现了单天线收、发数据的功能,而且具有较高的发射效率以保证标签正常工作所需的电源。对于天线接收到的标签响应信号,设计中首先使用二极管检波电路解调出副载波调制信号,然后将副载波调制信号进行放大再调制到13.56MHz的载波上,从而使处理后信号的强度和调制度满足射频读写模块的要求。在软件方面,采用了MCS-51汇编语言进行射频物理层软件的开发,这部分软件完成的主要功能是通过对射频读写模块的控制实现了对射频标签的操作。 本设计实现了兼容两种射频标签的指标,对两种标签的操作距离均达到70cm,并且实现了单天线完成射频信号收、发的功能。已经交付项目合作方使用,根据合作方的反馈信息,证明本设计的性能稳定可靠。