Hallo,
mich würde mal interessieren, wie eigentlich RFID-Lesegeräte
(UHF-Bereich) arbeiten bzw. speziell, wie sie die Daten der Transponder
auswerten. Grundaufbau ist klar, in der Regel geht das im Lesegerät vom
Transponder empfangene Signal auf einen I/Q-Mischer, wo es direkt auf 0
Hz (also ohne Zwischenfrequenz) heruntergemischt wird. Anschließend wird
gefiltert und die weitere Arbeit von einem DSP erledigt - aber genau der
Schritt ist mir noch nicht ganz klar.
In den Anhang habe ich mal ein Signal gepackt, wie es nach dem
I/Q-Mischer aussehen könnte (nur vereinfacht gezeichnet, bitte nicht zu
100% ernst nehmen...geht mir nur ums Prinzip). Was im Endeffekt
ausgewertet werden soll, ist die Transponderantwort - alles andere ist
nutzlos.
Zur Skizze zwei Anmerkungen: Ohne es all zu genau zu nehmen, würde ich
mal sagen: A1 ist ca. 1 - 2V, A2 ist nur minimal größer (im
zweistellingen mV-Bereich). Beide Spannungen sind variabel, da vom
Abstand Transponder / Lesegerät abhängig.
Wie gewinnt man aus diesem Signal jetzt wieder die 1/0-Folge des
Transponders? Störend ist ja das Signal, welches vom Lesegerät an den
Transponder gerichtet ist, und ebenfalls in den Empfangsweg des
Lesegerätes gerät.
Meine Idee wäre:
I/Q-Mischer -> Tiefpass (um andere Mischprodukte wegzufiltern) ->
Hochpass (um die Transponderantwort herunterzuziehen und um 0V zu
zentrieren) -> AD-Wandler -> DSP
Machen das "richtige" industrielle RFID-Lesegeräte auch so, oder läuft
es dort anders? Habe mir schon diverse Datenblätter angesehen, aber der
Abschnitt ist dort immer kaum beschrieben.
Danke für alle weitergehenden Infos!
Darian
Oft wird beim empfangen das obere Seitenband ausgewertet, d.h. die
Trägerfrequenz und alles darunter wird weggefilter. Lies da mal etwas
über das Back-Scattering-Verfahren durch - so wird dann empfangen.
Gruß,
Hallo,
das Backscattering-Verfahren ist mir weitgehend klar. Durch
Heruntermischen des Signals direkt ins Basisband mit Trägerfrequenz =
Mischfrequenz, wie es bei UHF-RFID anscheinend die favorisierte Methode
ist, verschiebt sich der Träger auf DC-Niveau und es ergibt sich ein
Signalverlauf wie oben dargestellt.
Hier mal ein beispielhaftes Blockschaltbild, was ich inzwischen gefunden
habe: http://www.wj.com/products/RFIDSemiconductors.aspx
Was mich hierbei interessiert, ist, wie eben die Filter nach dem Mischen
aussehen. Im Endeffekt hat man ja (siehe Signalverlauf im ersten
Posting) ein wechselndes DC-Niveau:
0,5*A2 bei Datenübertragung des Lesegerätes
A1 + 0,5*(A1+A2) bei Datenübertragung des Transponders
Daher meine Idee eines Hochpasses (oder anders gesagt: AC-Kopplung) +
Tiefpass gegen unerwünschte Mischprodukte.
Die Frage ist halt, ob es in industriellen Lesern wirklich so gemacht
wird - oder ob ich es mir nicht doch zu einfach mache?
>das Backscattering-Verfahren ist mir weitgehend klar. Durch>Heruntermischen des Signals direkt ins Basisband mit Trägerfrequenz =>Mischfrequenz, wie es bei UHF-RFID anscheinend die favorisierte Methode>ist, verschiebt sich der Träger auf DC-Niveau und es ergibt sich ein>Signalverlauf wie oben dargestellt.>>Hier mal ein beispielhaftes Blockschaltbild, was ich inzwischen gefunden>habe: http://www.wj.com/products/RFIDSemiconductors.aspx
Ich arbeite seit 5 Jahren mit RFID und habe auch schon einige Lesegeräte
gebaut, allerdings nur HF (13.56MHz)-Varianten. So wie Du in der Theorie
bist, klingt es, also ob Du eine Diplomarbeit darüber schreibst bzw.
schreiben willst.
>Was mich hierbei interessiert, ist, wie eben die Filter nach dem Mischen>aussehen. Im Endeffekt hat man ja (siehe Signalverlauf im ersten>Posting) ein wechselndes DC-Niveau:
Also bei den industriellen Readern wird nur für den TX-Prozess gemischt.
Für den Empfang wird nur gefiltert und ggf. amplifiziert (geiles Wort ,
wa?). Das weiß ich, weil ich den internen Aufbau der fertigen RFID-Chips
sehr genau kenne. Nebenbei die Filter sehen nach dem Mischen oder nach
sonstigen Prozessen immer gleich aus :)
Aber merke: Nur für den Sendeprozess wird gemischt z.B.
ISO14443 : 13.56Mhz mit der Modulation von 434KHz (oder irgendwie um
die 400 - vielleicht irre ich mich hier um ein paar KHz)
>Daher meine Idee eines Hochpasses (oder anders gesagt: AC-Kopplung) +>Tiefpass gegen unerwünschte Mischprodukte.
ja HP+TP = BP , so ist es
> Für den Empfang wird nur gefiltert und ggf. amplifiziert (geiles Wort ,
wa?).
Entschuldigung, aber das kann nicht sein. Irgendwann muss das Nutzsignal
vom Träger befreit werden und das macht man durch eine Demodulation. Mit
Filtern und Verstärken erreichst Du da wenig.
> Nebenbei die Filter sehen nach dem Mischen oder nach sonstigen Prozessen immer
gleich aus :)
Was rauchst Du für'n Zeug?
>> Für den Empfang wird nur gefiltert und ggf. amplifiziert (geiles Wort ,>>wa?).>Entschuldigung, aber das kann nicht sein. Irgendwann muss das Nutzsignal>vom Träger befreit werden und das macht man durch eine Demodulation. Mit>Filtern und Verstärken erreichst Du da wenig.
Eben nicht. Das ist ja der Witz. Der Transponder sendet nicht ! Er
Versetzt seine eigene Spule für sehr kurze Zeiten in einen Kurzschluß.
Diese sorgt für eine Rückwirkung in der Sendespule. So wird moduliert.
Oft wird dies mit simplen AD-Wandlern im Reader festgestellt.
>> Nebenbei die Filter sehen nach dem Mischen oder nach sonstigen Prozessen >>immer>>gleich aus :)>Was rauchst Du für'n Zeug?
:) Nur Kippen
Es ist eben kein Funk. Die Demodulation kann man auch mit einem
Komparator vornehmen. Weil bei einem Kurzschluß im Transponder, die
Spannung in der Reader-Spule stark einbricht. Kann man auch richtig gut
auf dem Oszi sehen.
Naja, insofern kann ich auch nen Mittelwellensender mit nem Komparator
demodulieren. Es handelt sich dann aber um einen Allwellenempfänger der
in der Tat nix mehr mit Funk zu tun hat. Tät mich mal interessieren wo
Du arbeitest.
Wie es im Kurzwellenbereich bei 13,56 MHz aussieht kann ich nicht sagen,
aber im UHF-Bereich (868MHz) wird definitiv heruntergemischt (und dies
wohl in der Regel mit f_oszillator = f_traeger, also direkt auf 0 Hz).
Die benutzten Kanäle im UHF-RFID-Bereich sind nur 200kHz breit, da wäre
ein benötigtes steilflankiges Bandpassfilter mit Sicherheit teurer und
aufwändiger als ein Mischer.
Da es im UHF-Bereich dann eben auch keine Subträger gibt und sich das
Nutzsignal stattdessen sehr nahe am Träger befindet, hat man hier eben
dieses Problem, das man Teile des Trägers im Empfangssignal hat (siehe
Bild oben, durch das direkte Mischen wird der Träger zum DC-Anteil).
Also muss man hier auch gewissermaßen das Nutzsignal vom Träger trennen,
wie "Mr. Smith" auch schon geschrieben hat.
Meine Frage ist halt jetzt nur: Wie geschieht das?
Mal eine andere Frage zum Thema UHF-Signal.
Ich beschäfftige mich zur Zeit mit der Integration von RFID-CHIPs in
Multilayer. Gibt es hierzu schon andere Pilotversuche?
Meine Problemestellungen liegen
- im Bereich metallischer Umgebung (Abstandsproblematik)
- Störeffekte allgemein
wenn sich jemand mit diesen Problemstellungen auskennt oder schon wo
anders was gelesen hat, bitte ich um Rückantwort.
bitfolge.gif
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