નિષ્ક્રિય ઇન્ટરનેટ ઓફ થિંગ્સ ટેક્નોલોજીના સૌથી મૂળભૂત ભાગ તરીકે, UHF RFID નિષ્ક્રિય ટૅગ્સનો ઉપયોગ સુપરમાર્કેટ રિટેલ, લોજિસ્ટિક્સ અને વેરહાઉસિંગ, બુક આર્કાઇવ્સ, એન્ટિ-કાઉન્ટરફીટીંગ ટ્રેસેબિલિટી વગેરે જેવી મોટી સંખ્યામાં એપ્લિકેશન્સમાં વ્યાપકપણે કરવામાં આવ્યો છે. માત્ર 2021 માં, વૈશ્વિક શિપિંગ રકમ 20 અબજથી વધુ છે.પ્રેક્ટિકલ એપ્લીકેશનમાં, UHF RFID પેસિવ ટેગની ચિપ પાવર સપ્લાય કરવા માટે બરાબર શેના પર આધાર રાખે છે?
UHF RFID નિષ્ક્રિય ટેગની પાવર સપ્લાય લાક્ષણિકતાઓ
1. વાયરલેસ પાવર દ્વારા સંચાલિત
વાયરલેસ પાવર ટ્રાન્સમિશન વિદ્યુત ઉર્જાને એક જગ્યાએથી બીજી જગ્યાએ ટ્રાન્સફર કરવા માટે વાયરલેસ ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક રેડિયેશનનો ઉપયોગ કરે છે.કામ કરવાની પ્રક્રિયા રેડિયો ફ્રિકવન્સી ઓસિલેશન દ્વારા વિદ્યુત ઉર્જાને રેડિયો ફ્રીક્વન્સી એનર્જીમાં રૂપાંતરિત કરવાની છે અને રેડિયો ફ્રીક્વન્સી એનર્જીને ટ્રાન્સમિટિંગ એન્ટેના દ્વારા રેડિયો ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ફિલ્ડ એનર્જીમાં રૂપાંતરિત કરવામાં આવે છે.રેડિયો ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ક્ષેત્ર ઊર્જા અવકાશ દ્વારા પ્રચાર કરે છે અને પ્રાપ્ત એન્ટેના સુધી પહોંચે છે, પછી તે પ્રાપ્ત એન્ટેના દ્વારા રેડિયો ફ્રિકવન્સી ઊર્જામાં રૂપાંતરિત થાય છે, અને શોધ તરંગ ડીસી ઊર્જા બની જાય છે.
1896 માં, ઇટાલિયન ગુગ્લિએલ્મો માર્ચેસ માર્કોનીએ રેડિયોની શોધ કરી, જેણે સમગ્ર અવકાશમાં રેડિયો સિગ્નલોના પ્રસારણને સમજ્યું.1899 માં, અમેરિકન નિકોલા ટેસ્લાએ વાયરલેસ પાવર ટ્રાન્સમિશનનો ઉપયોગ કરવાનો વિચાર પ્રસ્તાવિત કર્યો, અને એન્ટેનાની સ્થાપના કરી જે 60m-ઉંચી છે, બોટનમાં લોડ થયેલ ઇન્ડક્ટન્સ, કોલોરાડોમાં ટોચ પર લોડ થયેલ કેપેસીટન્સ, 300kW પાવર ઇનપુટ કરવા માટે 150kHz ની આવર્તનનો ઉપયોગ કરીને.તે 42km સુધીના અંતર પર પ્રસારણ કરે છે, અને રીસીવિંગ છેડે 10kW વાયરલેસ રીસીવીંગ પાવર મેળવે છે.
UHF RFID નિષ્ક્રિય ટેગ પાવર સપ્લાય આ વિચારને અનુસરે છે, અને રીડર રેડિયો ફ્રીક્વન્સી દ્વારા ટેગને પાવર સપ્લાય કરે છે.જો કે, UHF RFID નિષ્ક્રિય ટેગ પાવર સપ્લાય અને ટેસ્લા ટેસ્ટ વચ્ચે મોટો તફાવત છે: આવર્તન લગભગ દસ હજાર ગણી વધારે છે, અને એન્ટેનાનું કદ હજાર ગણું ઓછું છે.વાયરલેસ ટ્રાન્સમિશન નુકશાન આવર્તનના વર્ગના પ્રમાણસર અને અંતરના વર્ગના પ્રમાણસર હોવાથી, તે સ્પષ્ટ છે કે ટ્રાન્સમિશન નુકશાનમાં વધારો ઘણો મોટો છે.સૌથી સરળ વાયરલેસ પ્રચાર મોડ એ ફ્રી-સ્પેસ પ્રચાર છે.પ્રચાર નુકશાન પ્રચાર તરંગલંબાઇના વર્ગના વિપરિત પ્રમાણસર અને અંતરના વર્ગના પ્રમાણસર છે.ફ્રી-સ્પેસ પ્રચાર નુકશાન LS=20lg(4πd/λ) છે.જો અંતર d નો એકમ m છે અને આવર્તન f નો એકમ MHz છે, તો LS= -27.56+20lgd+20lgf.
UHF RFID સિસ્ટમ વાયરલેસ પાવર ટ્રાન્સમિશન મિકેનિઝમ પર આધારિત છે.નિષ્ક્રિય ટેગ પાસે તેનો પોતાનો પાવર સપ્લાય નથી.તેને રીડર દ્વારા ઉત્સર્જિત રેડિયો ફ્રીક્વન્સી એનર્જી પ્રાપ્ત કરવાની અને વોલ્ટેજ ડબલિંગ રેક્ટિફિકેશન દ્વારા ડીસી પાવર સપ્લાય સ્થાપિત કરવાની જરૂર છે, જેનો અર્થ છે ડિક્સન ચાર્જ પંપ દ્વારા ડીસી પાવર સપ્લાય સ્થાપિત કરવો.
UHF RFID એર ઈન્ટરફેસનું લાગુ પડતું સંચાર અંતર મુખ્યત્વે રીડરની ટ્રાન્સમિશન પાવર અને અવકાશમાં મૂળભૂત પ્રચાર નુકશાન દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે.UHF બેન્ડ RFID રીડર ટ્રાન્સમિટ પાવર સામાન્ય રીતે 33dBm સુધી મર્યાદિત હોય છે.મૂળભૂત પ્રચાર નુકશાન ફોર્મ્યુલામાંથી, અન્ય કોઈપણ સંભવિત નુકસાનને અવગણીને, વાયરલેસ પાવર ટ્રાન્સમિશન દ્વારા ટૅગ સુધી પહોંચતી RF પાવરની ગણતરી કરી શકાય છે.યુએચએફ આરએફઆઈડી એર ઈન્ટરફેસના સંચાર અંતર અને મૂળભૂત પ્રચાર નુકશાન અને ટેગ સુધી પહોંચતી આરએફ શક્તિ વચ્ચેનો સંબંધ કોષ્ટકમાં બતાવવામાં આવ્યો છે:
| અંતર/મી | 1 | 3 | 6 | 10 | 50 | 70 |
| મૂળભૂત પ્રચાર નુકશાન/ડીબી | 31 | 40 | 46 | 51 | 65 | 68 |
| RF પાવર કે જે ટેગ સુધી પહોંચે છે | 2 | -7 | -13 | -18 | -32 | -35 |
તે કોષ્ટકમાંથી જોઈ શકાય છે કે UHF RFID વાયરલેસ પાવર ટ્રાન્સમિશનમાં મોટા ટ્રાન્સમિશન નુકશાનની લાક્ષણિકતાઓ છે.RFID રાષ્ટ્રીય ટૂંકા-અંતરના સંચાર નિયમોનું પાલન કરતું હોવાથી, રીડરની ટ્રાન્સમિશન પાવર મર્યાદિત છે, તેથી ટેગ ઓછી શક્તિનો સપ્લાય કરી શકે છે.જેમ જેમ સંચાર અંતર વધે છે તેમ, નિષ્ક્રિય ટેગ દ્વારા પ્રાપ્ત થતી રેડિયો આવર્તન ઊર્જા આવર્તન અનુસાર ઘટે છે, અને પાવર સપ્લાય ક્ષમતા ઝડપથી ઘટે છે.
2. ઓન-ચીપ એનર્જી સ્ટોરેજ કેપેસિટરને ચાર્જ કરીને અને ડિસ્ચાર્જ કરીને વીજ પુરવઠો લાગુ કરો
(1) કેપેસિટર ચાર્જ અને ડિસ્ચાર્જ લાક્ષણિકતાઓ
નિષ્ક્રિય ટૅગ્સ ઊર્જા મેળવવા માટે વાયરલેસ પાવર ટ્રાન્સમિશનનો ઉપયોગ કરે છે, તેને ડીસી વોલ્ટેજમાં રૂપાંતરિત કરે છે, ઓન-ચીપ કેપેસિટર્સને ચાર્જ કરે છે અને સંગ્રહિત કરે છે અને પછી ડિસ્ચાર્જ દ્વારા લોડને પાવર સપ્લાય કરે છે.તેથી, નિષ્ક્રિય ટૅગ્સની પાવર સપ્લાય પ્રક્રિયા એ કેપેસિટર ચાર્જિંગ અને ડિસ્ચાર્જિંગની પ્રક્રિયા છે.સ્થાપના પ્રક્રિયા એ શુદ્ધ ચાર્જિંગ પ્રક્રિયા છે, અને પાવર સપ્લાય પ્રક્રિયા એ ડિસ્ચાર્જ અને પૂરક ચાર્જિંગ પ્રક્રિયા છે.ડિસ્ચાર્જ વોલ્ટેજ ચિપના ન્યૂનતમ સપ્લાય વોલ્ટેજ સુધી પહોંચે તે પહેલાં પૂરક ચાર્જિંગ શરૂ થવું જોઈએ.
(2) કેપેસિટર ચાર્જ અને ડિસ્ચાર્જ પરિમાણો
1) ચાર્જિંગ પરિમાણો
ચાર્જિંગ સમય લંબાઈ: τC=RC×C
ચાર્જિંગ વોલ્ટેજ:
રિચાર્જિંગ વર્તમાન:
જ્યાં RC એ ચાર્જિંગ રેઝિસ્ટર છે અને C એ એનર્જી સ્ટોરેજ કેપેસિટર છે.
2) ડિસ્ચાર્જ પરિમાણો
ડિસ્ચાર્જ સમય લંબાઈ: τD=RD×C
ડિસ્ચાર્જ વોલ્ટેજ:
ડિસ્ચાર્જ વર્તમાન:
સૂત્રમાં, RD એ ડિસ્ચાર્જ પ્રતિકાર છે, અને C એ ઊર્જા સંગ્રહ કેપેસિટર છે.
ઉપરોક્ત નિષ્ક્રિય ટૅગ્સની પાવર સપ્લાય લાક્ષણિકતાઓ દર્શાવે છે.તે ન તો સતત વોલ્ટેજ સ્ત્રોત છે કે ન તો સતત વર્તમાન સ્ત્રોત છે, પરંતુ ઊર્જા સંગ્રહ કેપેસિટરનું ચાર્જિંગ અને ડિસ્ચાર્જિંગ છે.જ્યારે ઓન-ચિપ એનર્જી સ્ટોરેજ કેપેસિટરને ચિપ સર્કિટના વર્કિંગ વોલ્ટેજ V0 ઉપર ચાર્જ કરવામાં આવે છે, ત્યારે તે ટેગને પાવર સપ્લાય કરી શકે છે.જ્યારે એનર્જી સ્ટોરેજ કેપેસિટર પાવર સપ્લાય કરવાનું શરૂ કરે છે, ત્યારે તેનું પાવર સપ્લાય વોલ્ટેજ ઘટવાનું શરૂ થાય છે.જ્યારે તે ચિપ ઓપરેટિંગ વોલ્ટેજ V0 થી નીચે આવે છે, ત્યારે ઊર્જા સંગ્રહ કેપેસિટર તેની પાવર સપ્લાય ક્ષમતા ગુમાવે છે અને ચિપ કામ કરવાનું ચાલુ રાખી શકતી નથી.તેથી, એર ઈન્ટરફેસ ટેગમાં ટેગ રિચાર્જ કરવા માટે પૂરતી ક્ષમતા હોવી જોઈએ.
તે જોઈ શકાય છે કે નિષ્ક્રિય ટૅગ્સનો પાવર સપ્લાય મોડ બર્સ્ટ કમ્યુનિકેશનની લાક્ષણિકતાઓ માટે યોગ્ય છે, અને નિષ્ક્રિય ટૅગના પાવર સપ્લાયને સતત ચાર્જિંગના સમર્થનની પણ જરૂર છે.
3 પુરવઠા અને માંગનું સંતુલન
ફ્લોટિંગ ચાર્જિંગ પાવર સપ્લાય એ બીજી પાવર સપ્લાય પદ્ધતિ છે, અને ફ્લોટિંગ ચાર્જિંગ પાવર સપ્લાય ક્ષમતા ડિસ્ચાર્જિંગ ક્ષમતાને અનુકૂળ છે.પરંતુ તે બધાને એક સામાન્ય સમસ્યા છે, એટલે કે, UHF RFID નિષ્ક્રિય ટૅગ્સના પાવર સપ્લાયને પુરવઠા અને માંગને સંતુલિત કરવાની જરૂર છે.
(1) બર્સ્ટ કોમ્યુનિકેશન માટે સપ્લાય અને ડિમાન્ડ બેલેન્સ પાવર સપ્લાય મોડ
UHF RFID પેસિવ ટૅગ્સનું વર્તમાન પ્રમાણભૂત ISO/IEC18000-6 એ બર્સ્ટ કમ્યુનિકેશન સિસ્ટમનું છે.નિષ્ક્રિય ટૅગ્સ માટે, પ્રાપ્ત સમયગાળા દરમિયાન કોઈ સંકેત પ્રસારિત થતો નથી.જો કે પ્રતિભાવ સમયગાળો વાહક તરંગ મેળવે છે, તે ઓસિલેશન સ્ત્રોતને પ્રાપ્ત કરવા માટે સમકક્ષ છે, તેથી તેને સિમ્પ્લેક્સ કાર્ય તરીકે ગણી શકાય.વે.આ એપ્લિકેશન માટે, જો પ્રાપ્તિ અવધિનો ઉપયોગ ઊર્જા સંગ્રહ કેપેસિટરના ચાર્જિંગ સમયગાળા તરીકે કરવામાં આવે છે, અને પ્રતિભાવ સમયગાળો ઊર્જા સંગ્રહ કેપેસિટરનો ડિસ્ચાર્જિંગ સમયગાળો છે, તો પુરવઠા અને માંગનું સંતુલન જાળવવા માટે ચાર્જ અને ડિસ્ચાર્જની સમાન રકમ બને છે. સિસ્ટમની સામાન્ય કામગીરી જાળવવા માટે જરૂરી સ્થિતિ.ઉપરોક્ત UHF RFID નિષ્ક્રિય ટેગની પાવર સપ્લાય મિકેનિઝમ પરથી જાણી શકાય છે કે UHF RFID નિષ્ક્રિય ટેગનો પાવર સપ્લાય ન તો સતત વર્તમાન સ્ત્રોત છે કે ન તો સતત વોલ્ટેજ સ્ત્રોત છે.જ્યારે ટેગ એનર્જી સ્ટોરેજ કેપેસિટરને સર્કિટના સામાન્ય વર્કિંગ વોલ્ટેજ કરતા વધુ વોલ્ટેજ પર ચાર્જ કરવામાં આવે છે, ત્યારે પાવર સપ્લાય શરૂ થાય છે;જ્યારે ટેગ એનર્જી સ્ટોરેજ કેપેસિટર સર્કિટના સામાન્ય ઓપરેટિંગ વોલ્ટેજ કરતા ઓછા વોલ્ટેજ પર ડિસ્ચાર્જ થાય છે, ત્યારે પાવર સપ્લાય બંધ થઈ જાય છે.
વિસ્ફોટ સંદેશાવ્યવહાર માટે, જેમ કે નિષ્ક્રિય ટેગ UHF RFID એર ઈન્ટરફેસ, ટેગ પ્રતિભાવ વિસ્ફોટ મોકલે તે પહેલાં ચાર્જ ચાર્જ કરી શકાય છે, પ્રતિભાવ પૂર્ણ થાય ત્યાં સુધી પર્યાપ્ત વોલ્ટેજ જાળવી શકાય તેની ખાતરી કરવા માટે પૂરતું છે.તેથી, ટેગ પ્રાપ્ત કરી શકે તેટલા મજબૂત રેડિયો ફ્રીક્વન્સી રેડિયેશન ઉપરાંત, ચિપમાં પર્યાપ્ત મોટી ઓન-ચિપ કેપેસીટન્સ અને લાંબો સમય પૂરતો ચાર્જિંગ સમય હોવો જરૂરી છે.ટેગ પ્રતિભાવ પાવર વપરાશ અને પ્રતિભાવ સમય પણ અનુકૂલિત હોવો જોઈએ.ટેગ અને રીડર વચ્ચેના અંતરને લીધે, પ્રતિભાવ સમય અલગ હોય છે, ઊર્જા સંગ્રહ કેપેસિટરનો વિસ્તાર મર્યાદિત હોય છે અને અન્ય પરિબળો, સમય વિભાજનમાં પુરવઠા અને માંગને સંતુલિત કરવું મુશ્કેલ હોઈ શકે છે.
(2) સતત સંચાર માટે ફ્લોટિંગ પાવર સપ્લાય મોડ
સતત સંદેશાવ્યવહાર માટે, ઊર્જા સંગ્રહ કેપેસિટરના અવિરત વીજ પુરવઠાને જાળવવા માટે, તે એક જ સમયે ડિસ્ચાર્જ અને ચાર્જ થવો જોઈએ, અને ચાર્જિંગ ઝડપ ડિસ્ચાર્જિંગ ઝડપ જેવી જ છે, એટલે કે, વીજ પુરવઠાની ક્ષમતા પહેલા જાળવવામાં આવે છે. સંચાર સમાપ્ત થાય છે.
નિષ્ક્રિય ટેગ કોડ ડિવિઝન રેડિયો ફ્રીક્વન્સી ઓળખ અને UHF RFID નિષ્ક્રિય ટેગ વર્તમાન પ્રમાણભૂત ISO/IEC18000-6 સામાન્ય લાક્ષણિકતાઓ ધરાવે છે.ટેગ પ્રાપ્ત કરનાર રાજ્યને ડિમોડ્યુલેટ અને ડીકોડ કરવાની જરૂર છે, અને પ્રતિસાદ સ્થિતિને મોડ્યુલેટ અને મોકલવાની જરૂર છે.તેથી, તે સતત સંદેશાવ્યવહાર અનુસાર રચાયેલ હોવું જોઈએ.ટેગ ચિપ પાવર સપ્લાય સિસ્ટમ.ચાર્જિંગ રેટ ડિસ્ચાર્જિંગ રેટ જેવો જ હોય તે માટે, ટેગ દ્વારા પ્રાપ્ત થતી મોટાભાગની ઉર્જાનો ઉપયોગ ચાર્જિંગ માટે થવો જોઈએ.
વહેંચાયેલ RF સંસાધનો
1. નિષ્ક્રિય ટૅગ્સ માટે આરએફ ફ્રન્ટ-એન્ડ
નિષ્ક્રિય ટૅગ્સનો ઉપયોગ માત્ર ટૅગ્સ અને પોસ્ટકાર્ડ્સના વાચકો પાસેથી રેડિયો ફ્રિક્વન્સી એનર્જીના પાવર સ્ત્રોત તરીકે જ થતો નથી, પરંતુ વધુ મહત્ત્વની વાત એ છે કે રીડરથી ટૅગમાં સૂચના સિગ્નલ ટ્રાન્સમિશન અને ટૅગમાંથી રીડર સુધી રિસ્પોન્સ સિગ્નલ ટ્રાન્સમિશન છે. વાયરલેસ ડેટા ટ્રાન્સમિશન દ્વારા સમજાયું.ટેગ દ્વારા પ્રાપ્ત થતી રેડિયો ફ્રીક્વન્સી એનર્જી ત્રણ ભાગોમાં વિભાજિત થવી જોઈએ, જેનો ઉપયોગ અનુક્રમે ચિપ માટે પાવર સપ્લાય સ્થાપિત કરવા, સિગ્નલને ડિમોડ્યુલેટ કરવા (કમાન્ડ સિગ્નલ અને સિંક્રનાઇઝેશન ઘડિયાળ સહિત) અને પ્રતિભાવ વાહક પ્રદાન કરવા માટે થાય છે.
વર્તમાન પ્રમાણભૂત UHF RFID ના કાર્યકારી મોડમાં નીચેની લાક્ષણિકતાઓ છે: ડાઉનલિંક ચેનલ બ્રોડકાસ્ટ મોડને અપનાવે છે, અને અપલિંક ચેનલ મલ્ટિ-ટેગ શેરિંગ સિંગલ-ચેનલ સિક્વન્સ રિસ્પોન્સનો મોડ અપનાવે છે.તેથી, માહિતી ટ્રાન્સમિશનના સંદર્ભમાં, તે ઓપરેશનના સિમ્પ્લેક્સ મોડથી સંબંધિત છે.જો કે, ટેગ પોતે જ ટ્રાન્સમિશન કેરિયર પ્રદાન કરી શકતું નથી, તેથી ટેગ પ્રતિભાવને રીડરની મદદથી વાહકને પ્રદાન કરવાની જરૂર છે.તેથી, જ્યારે ટેગ પ્રતિસાદ આપે છે, જ્યાં સુધી મોકલવાની સ્થિતિનો સંબંધ છે, સંચારના બંને છેડા દ્વિગુણિત કાર્યકારી સ્થિતિમાં હોય છે.
વિવિધ કાર્યકારી રાજ્યોમાં, ટેગ દ્વારા કામમાં મૂકવામાં આવતા સર્કિટ એકમો અલગ છે, અને વિવિધ સર્કિટ એકમોને કામ કરવા માટે જરૂરી શક્તિ પણ અલગ છે.બધી શક્તિ ટેગ દ્વારા પ્રાપ્ત રેડિયો ફ્રિકવન્સી ઊર્જામાંથી આવે છે.તેથી, RF ઊર્જા વિતરણને વ્યાજબી રીતે અને જ્યારે યોગ્ય હોય ત્યારે નિયંત્રિત કરવું જરૂરી છે.
2. વિવિધ કામકાજના કલાકોમાં આરએફ ઊર્જા એપ્લિકેશન
જ્યારે ટેગ રીડરના આરએફ ફીલ્ડમાં પ્રવેશે છે અને પાવર બનાવવાનું શરૂ કરે છે, ત્યારે રીડર આ સમયે ગમે તે સિગ્નલ મોકલે છે, ટેગ ઓન-ચીપ એનર્જી સ્ટોરેજ કેપેસિટરને ચાર્જ કરવા માટે વોલ્ટેજ-ડબલિંગ રેક્ટિફાયર સર્કિટને તમામ પ્રાપ્ત RF ઊર્જા સપ્લાય કરશે. , ત્યાંથી ચિપનો પાવર સપ્લાય સ્થાપિત કરે છે.
જ્યારે રીડર કમાન્ડ સિગ્નલ ટ્રાન્સમિટ કરે છે, ત્યારે રીડરનું ટ્રાન્સમિશન સિગ્નલ એ કમાન્ડ ડેટા દ્વારા એન્કોડ કરાયેલ સિગ્નલ છે અને સ્પ્રેડ સ્પેક્ટ્રમ સિક્વન્સ દ્વારા મોડ્યુલેટેડ કંપનવિસ્તાર છે.ટેગ દ્વારા પ્રાપ્ત સિગ્નલમાં કમાન્ડ ડેટા અને સ્પ્રેડ સ્પેક્ટ્રમ સિક્વન્સનું પ્રતિનિધિત્વ કરતા વાહક ઘટકો અને સાઇડબેન્ડ ઘટકો છે.પ્રાપ્ત સિગ્નલની કુલ ઊર્જા, વાહક ઊર્જા અને સાઇડબેન્ડ ઘટકો મોડ્યુલેશન સાથે સંબંધિત છે.આ સમયે, મોડ્યુલેશન ઘટકનો ઉપયોગ આદેશ અને સ્પ્રેડ સ્પેક્ટ્રમ સિક્વન્સની સિંક્રોનાઇઝેશન માહિતીને પ્રસારિત કરવા માટે થાય છે, અને કુલ ઊર્જાનો ઉપયોગ ઓન-ચિપ એનર્જી સ્ટોરેજ કેપેસિટરને ચાર્જ કરવા માટે થાય છે, જે એકસાથે ઓન-ચિપને પાવર સપ્લાય કરવાનું શરૂ કરે છે. સિંક્રોનાઇઝેશન એક્સ્ટ્રક્શન સર્કિટ અને કમાન્ડ સિગ્નલ ડિમોડ્યુલેશન સર્કિટ યુનિટ.તેથી, જ્યારે રીડર સૂચના મોકલે છે તે સમયગાળા દરમિયાન, ટેગ દ્વારા પ્રાપ્ત થતી રેડિયો ફ્રીક્વન્સી એનર્જીનો ઉપયોગ ટેગને ચાર્જ કરવાનું ચાલુ રાખવા, સિંક્રોનાઇઝેશન સિગ્નલ કાઢવા, ડિમોડ્યુલેટ કરવા અને સૂચના સિગ્નલને ઓળખવા માટે થાય છે.ટેગ એનર્જી સ્ટોરેજ કેપેસિટર ફ્લોટિંગ ચાર્જ પાવર સપ્લાય સ્થિતિમાં છે.
જ્યારે ટેગ રીડરને પ્રતિસાદ આપે છે, ત્યારે રીડરનું પ્રસારિત સિગ્નલ એ સિગ્નલ છે જે સ્પ્રેડ સ્પેક્ટ્રમ સ્પ્રેડ સ્પેક્ટ્રમ ચિપ રેટ સબ-રેટ ઘડિયાળના કંપનવિસ્તાર દ્વારા મોડ્યુલેટ કરવામાં આવે છે.ટેગ દ્વારા પ્રાપ્ત સિગ્નલમાં, સ્પ્રેડ સ્પેક્ટ્રમ ચિપ રેટ સબ-રેટ ઘડિયાળનું પ્રતિનિધિત્વ કરતા વાહક ઘટકો અને સાઇડબેન્ડ ઘટકો છે.આ સમયે, મોડ્યુલેશન ઘટકનો ઉપયોગ સ્પ્રેડ સ્પેક્ટ્રમ ક્રમની ચિપ રેટ અને રેટ ઘડિયાળની માહિતીને પ્રસારિત કરવા માટે થાય છે, અને કુલ ઉર્જાનો ઉપયોગ ઓન-ચિપ એનર્જી સ્ટોરેજ કેપેસિટરને ચાર્જ કરવા અને પ્રાપ્ત ડેટાને મોડ્યુલેટ કરવા અને પ્રતિસાદ મોકલવા માટે થાય છે. વાચકચિપ સિંક્રોનાઇઝેશન એક્સ્ટ્રક્શન સર્કિટ અને રિસ્પોન્સ સિગ્નલ મોડ્યુલેશન સર્કિટ યુનિટ સપ્લાય પાવર.તેથી, તે સમયગાળા દરમિયાન જ્યારે રીડર પ્રતિસાદ મેળવે છે, ટેગ રેડિયો ફ્રીક્વન્સી એનર્જી મેળવે છે અને ચાર્જિંગ ચાલુ રાખવા માટે ટેગ માટે ઉપયોગમાં લેવાય છે, ચિપ સિંક્રનાઇઝેશન સિગ્નલ કાઢવામાં આવે છે અને પ્રતિભાવ ડેટા મોડ્યુલેટ કરવામાં આવે છે અને પ્રતિભાવ મોકલવામાં આવે છે.ટેગ એનર્જી સ્ટોરેજ કેપેસિટર ફ્લોટિંગ ચાર્જ પાવર સપ્લાય સ્થિતિમાં છે.
ટૂંકમાં, રીડરના આરએફ ફીલ્ડમાં દાખલ થતા ટેગ ઉપરાંત અને પાવર સપ્લાય પિરિયડ સ્થાપિત કરવાનું શરૂ કરે છે, ટેગ ઓન-ચીપ એનર્જી સ્ટોરેજ કેપેસિટરને ચાર્જ કરવા માટે વોલ્ટેજ-ડબલિંગ રેક્ટિફાયર સર્કિટને તમામ પ્રાપ્ત RF ઊર્જા સપ્લાય કરશે, જેનાથી તે સ્થાપિત થશે. એક ચિપ પાવર સપ્લાય.ત્યારબાદ, ટેગ પ્રાપ્ત થયેલ રેડિયો ફ્રીક્વન્સી સિગ્નલમાંથી સિંક્રોનાઇઝેશન કાઢે છે, કમાન્ડ ડિમોડ્યુલેશનનો અમલ કરે છે, અથવા પ્રતિભાવ ડેટાને મોડ્યુલેટ કરે છે અને ટ્રાન્સમિટ કરે છે, જે તમામ પ્રાપ્ત રેડિયો આવર્તન ઊર્જાનો ઉપયોગ કરે છે.
3. વિવિધ કાર્યક્રમો માટે આરએફ ઊર્જા જરૂરિયાતો
(1) વાયરલેસ પાવર ટ્રાન્સમિશન માટે આરએફ ઊર્જા જરૂરિયાતો
વાયરલેસ પાવર ટ્રાન્સફર ટેગ માટે પાવર સપ્લાય સ્થાપિત કરે છે, તેથી તેને ચિપ સર્કિટ ચલાવવા માટે પર્યાપ્ત વોલ્ટેજ અને પર્યાપ્ત પાવર અને સતત પાવર સપ્લાય ક્ષમતા બંનેની જરૂર છે.
વાયરલેસ પાવર ટ્રાન્સમિશનનો પાવર સપ્લાય એ રીડરની આરએફ ફીલ્ડ એનર્જી પ્રાપ્ત કરીને પાવર સપ્લાય સ્થાપિત કરવાનો છે અને જ્યારે ટેગ પાસે પાવર સપ્લાય ન હોય ત્યારે વોલ્ટેજ બમણું કરે છે.તેથી, તેની પ્રાપ્તિ સંવેદનશીલતા ફ્રન્ટ-એન્ડ ડિટેક્શન ડાયોડ ટ્યુબના વોલ્ટેજ ડ્રોપ દ્વારા મર્યાદિત છે.CMOS ચિપ્સ માટે, વોલ્ટેજ ડબલિંગ રેક્ટિફિકેશનની પ્રાપ્ત સંવેદનશીલતા -11 અને -0.7dBm વચ્ચે છે, તે નિષ્ક્રિય ટૅગ્સની અડચણ છે.
(2) પ્રાપ્ત સિગ્નલ શોધ માટે RF ઊર્જા જરૂરિયાતો
જ્યારે વોલ્ટેજ ડબલિંગ રેક્ટિફિકેશન ચિપ પાવર સપ્લાયને સ્થાપિત કરે છે, ત્યારે ટેગને સિગ્નલ ડિટેક્શન સર્કિટ પ્રદાન કરવા માટે પ્રાપ્ત રેડિયો ફ્રીક્વન્સી એનર્જીનો એક ભાગ વિભાજીત કરવાની જરૂર છે, જેમાં કમાન્ડ સિગ્નલ ડિટેક્શન અને સિંક્રનસ ક્લોક ડિટેક્શનનો સમાવેશ થાય છે.કારણ કે સિગ્નલ ડિટેક્શન એ શરત હેઠળ કરવામાં આવે છે કે ટેગનો પાવર સપ્લાય સ્થાપિત કરવામાં આવ્યો છે, ડિમોડ્યુલેશન સંવેદનશીલતા ફ્રન્ટ-એન્ડ ડિટેક્શન ડાયોડ ટ્યુબના વોલ્ટેજ ડ્રોપ દ્વારા મર્યાદિત નથી, તેથી પ્રાપ્ત સંવેદનશીલતા વાયરલેસ પાવર કરતાં ઘણી વધારે છે. ટ્રાન્સમિશન પ્રાપ્ત સંવેદનશીલતા, અને તે સિગ્નલ કંપનવિસ્તાર શોધ માટે અનુસરે છે, અને પાવર તાકાતની કોઈ આવશ્યકતા નથી.
(3) ટૅગ પ્રતિભાવ માટે RF ઊર્જા જરૂરિયાતો
જ્યારે ટેગ મોકલવા માટે પ્રતિસાદ આપે છે, ત્યારે સિંક્રનસ ઘડિયાળને શોધવા ઉપરાંત, તેને પ્રાપ્ત વાહક (ઘડિયાળ મોડ્યુલેશન પરબિડીયું ધરાવતું) પર સ્યુડો-પીએસકે મોડ્યુલેશન કરવાની અને રિવર્સ ટ્રાન્સમિશનની અનુભૂતિ કરવાની પણ જરૂર છે.આ સમયે, ચોક્કસ પાવર લેવલની આવશ્યકતા છે, અને તેનું મૂલ્ય રીડરના ટેગના અંતર અને પ્રાપ્ત કરવા માટે રીડરની સંવેદનશીલતા પર આધારિત છે.રીડરનું કાર્યકારી વાતાવરણ વધુ જટિલ ડિઝાઇનનો ઉપયોગ કરવાની મંજૂરી આપે છે, તેથી રીસીવર ઓછા અવાજની ફ્રન્ટ-એન્ડ ડિઝાઇનનો અમલ કરી શકે છે, અને કોડ ડિવિઝન રેડિયો ફ્રીક્વન્સી આઇડેન્ટિફિકેશન સ્પ્રેડ સ્પેક્ટ્રમ મોડ્યુલેશન, તેમજ સ્પ્રેડ સ્પેક્ટ્રમ ગેઇન અને PSK સિસ્ટમ ગેઇનનો ઉપયોગ કરે છે. , વાચકની સંવેદનશીલતા પૂરતી ઊંચી હોય તે રીતે ડિઝાઇન કરવામાં આવી શકે છે.જેથી લેબલના રીટર્ન સિગ્નલ માટેની જરૂરિયાતો પૂરતી ઓછી થઈ જાય.
સારાંશમાં, ટેગ દ્વારા પ્રાપ્ત થતી રેડિયો ફ્રિકવન્સી પાવર મુખ્યત્વે વાયરલેસ પાવર ટ્રાન્સમિશન વોલ્ટેજ ડબલર રેક્ટિફિકેશન એનર્જી તરીકે ફાળવવામાં આવે છે અને પછી યોગ્ય ઉર્જા પ્રાપ્ત કરવા માટે ટેગ સિગ્નલ ડિટેક્શન લેવલની યોગ્ય માત્રા અને વળતર મોડ્યુલેશન એનર્જીનો યોગ્ય જથ્થો ફાળવવામાં આવે છે. વિતરણ અને ઊર્જા સંગ્રહ કેપેસિટરના સતત ચાર્જિંગની ખાતરી કરો.શક્ય અને વાજબી ડિઝાઇન છે.
તે જોઈ શકાય છે કે નિષ્ક્રિય ટૅગ્સ દ્વારા પ્રાપ્ત થતી રેડિયો ફ્રિક્વન્સી એનર્જી વિવિધ એપ્લિકેશન આવશ્યકતાઓ ધરાવે છે, તેથી રેડિયો ફ્રીક્વન્સી પાવર ડિસ્ટ્રિબ્યુશન ડિઝાઇન જરૂરી છે;વિવિધ કામકાજના સમયગાળામાં રેડિયો ફ્રિક્વન્સી એનર્જીની અરજીની જરૂરિયાતો અલગ-અલગ હોય છે, તેથી વિવિધ કાર્યકાળની જરૂરિયાતો અનુસાર રેડિયો ફ્રીક્વન્સી પાવર ડિસ્ટ્રિબ્યુશન ડિઝાઇન હોવી જરૂરી છે;અલગ-અલગ એપ્લીકેશનમાં RF ઉર્જા માટે અલગ-અલગ જરૂરિયાતો હોય છે, જેમાંથી વાયરલેસ પાવર ટ્રાન્સમિશનને સૌથી વધુ પાવરની જરૂર પડે છે, તેથી RF પાવર ફાળવણીએ વાયરલેસ પાવર ટ્રાન્સમિશનની જરૂરિયાતો પર ધ્યાન કેન્દ્રિત કરવું જોઈએ.
UHF RFID નિષ્ક્રિય ટૅગ્સ ટૅગ પાવર સપ્લાય સ્થાપિત કરવા માટે વાયરલેસ પાવર ટ્રાન્સમિશનનો ઉપયોગ કરે છે.તેથી, વીજ પુરવઠાની કાર્યક્ષમતા અત્યંત ઓછી છે અને વીજ પુરવઠાની ક્ષમતા ખૂબ નબળી છે.ટેગ ચિપ ઓછી પાવર વપરાશ સાથે ડિઝાઇન કરવી આવશ્યક છે.ચિપ સર્કિટ ઓન-ચિપ એનર્જી સ્ટોરેજ કેપેસિટરને ચાર્જ અને ડિસ્ચાર્જ કરીને સંચાલિત થાય છે.તેથી, લેબલની સતત કામગીરીને સુનિશ્ચિત કરવા માટે, ઊર્જા સંગ્રહ કેપેસિટરને સતત ચાર્જ કરવું આવશ્યક છે.ટેગ દ્વારા પ્રાપ્ત થતી રેડિયો ફ્રીક્વન્સી એનર્જી ત્રણ અલગ-અલગ એપ્લીકેશન ધરાવે છે: પાવર સપ્લાય માટે વોલ્ટેજ-ડબલિંગ રેક્ટિફિકેશન, કમાન્ડ સિગ્નલ રિસેપ્શન અને ડિમોડ્યુલેશન અને રિસ્પોન્સ સિગ્નલ મોડ્યુલેશન અને ટ્રાન્સમિશન.તેમાંથી, વોલ્ટેજ-ડબલિંગ સુધારણાની પ્રાપ્ત સંવેદનશીલતા રેક્ટિફાયર ડાયોડના વોલ્ટેજ ડ્રોપ દ્વારા પ્રતિબંધિત છે, જે એર ઇન્ટરફેસ બની જાય છે.અડચણઆ કારણોસર, સિગ્નલ રિસેપ્શન અને ડિમોડ્યુલેશન અને રિસ્પોન્સ સિગ્નલ મોડ્યુલેશન અને ટ્રાન્સમિશન એ મૂળભૂત કાર્યો છે જેની ખાતરી RFID સિસ્ટમે કરવી જોઈએ.વોલ્ટેજ ડબલર રેક્ટિફાયર ટેગની પાવર સપ્લાય ક્ષમતા જેટલી મજબૂત છે, ઉત્પાદન વધુ સ્પર્ધાત્મક છે.તેથી, ટેગ સિસ્ટમની ડિઝાઇનમાં પ્રાપ્ત RF ઊર્જાને તર્કસંગત રીતે વિતરિત કરવાનો માપદંડ એ છે કે પ્રાપ્ત સિગ્નલના ડિમોડ્યુલેશન અને પ્રતિભાવના પ્રસારણને સુનિશ્ચિત કરવાના આધાર પર વોલ્ટેજ ડબલર સુધારણા દ્વારા શક્ય તેટલું RF ઊર્જા પુરવઠો વધારવો. સંકેત
પોસ્ટનો સમય: સપ્ટેમ્બર-02-2022