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　　各地的電子制造商不斷努力實現基本流程的自動化。 RFID天線調諧是另一個手動過程，很快就會成為歷史。

　　RF電路設計的主要困難之一是保持天線和收發器之間的良好匹配。在實驗室中調整系統可能很方便，但實驗室中的條件很少反映系統在現實世界中會遇到的情況。安裝后，系統性能會受到環境條件的極大影響，例如設計與金屬或水的接近程度。

　　高頻RFID(HF-RFID)應用很容易受到這種影響。遺憾的是，傳統的HF-RFID組件沒有為用戶提供調整設備以補償環境條件的手段。修整是一種耗時，手動且昂貴的工藝流程。

　　HF-RFID系統工作頻率為13.56 MHz，受全球公認的標準管轄：

　　ISO 14443 A/B (4，5) - 接近或短距離，最大約75 mm。

　　ISO 15693 (6，7) - 附近或中等范圍，最大約1 m。

　　ISO 18092 (8) - 近場通信( NFC)。用于通信讀取器到讀取器或讀取器到NFC設備。

　　每個標準定義標簽的特征，包括：

　　物理特性

　　射頻接口(ISO 14443)

　　初始化和防沖突(ISO 14443)

　　空中接口和初始化(ISO 15693)

　　傳輸協議(ISO 14443)

　　其他協議(ISO 15693)

　　應用程序/用戶注冊(ISO 15693)

　　可以設計一個多標準閱讀器與任何HF-RFID應答器(也稱為標簽)進行通信。讀者將能夠讀取和寫入標簽。在ISO 14443和ISO 15693系統中，標簽將由讀取器廣播的RF場的能量供電(參見圖1)。

　　HF-RFID的各種標準隨著方式的多樣化而發展組織希望利用它。例如，RFID可用于固定和移動應用。在固定安裝中，讀者必須能夠在許多不同材料的存在下運行。

　　圖1：典型RFID應用的簡化架構。

　　在門禁系統中，例如，讀卡器通常位于門口。它可以與金屬，玻璃，木材或復合材料相鄰，并且每個都具有不同的RF特性。顯然，讀卡器的射頻電路需要一種方法來補償這些材料的影響，以確保在每個位置都能正常工作。手持閱讀器(如用于支付終端，牲畜跟蹤系統等)的環境可能不同，因為它們必須應對，例如，雨水，濕度以及人體和動物體的接近度。但是，天線微調的要求是相同的。

　　RFID閱讀器的基本構建模塊是天線，射頻部分和控制器。良好的系統性能要求RF部分和天線之間匹配。由于HF-RFID系統對天線系統使用RLC振蕩電路(見圖2)，因此需要進行天線調諧。

　　振蕩電路的頻率由下式定義：

　　電阻器的目的是確定儲能電路的帶寬和“Q”。 “Q”值得注意。如果選擇的值太小，則信號將受到過度衰減的影響。如果該值太大，則噪聲可能是個問題。例如，對于ISO 14443，Q值為13是一個不錯的選擇。這是因為所需帶寬為848 kHz(Fb)。這由以下公式定義：

　　實際計算結果是Q為16.需要額外的余量來最小化信號的衰減。

　　現在可以計算R的值。所需的值將由以下公式確定：

由于這是一個并聯電路，必須考慮電感和電容的有效電阻，因此R可以通過以下公式計算：

　　由于每個組件的公差，必須在使用閱讀器之前校準共振頻率。這通常通過調整設計在電路中的可變電容器來完成。這種調整過程非常耗時。制造工程師不喜歡手動流程，因為它們成本高，容易受到人為錯誤的影響。此外，生產線中的環境可能與其最終位置中的環境不同，因此系統可能需要在安裝后重新調整。在系統上線之前，這需要更多的時間和金錢。最后，可調電容器會隨著時間的推移而漂移，并且可以使系統處于關閉頻率。

　　作為易于使用的軟件控制系統的一部分，自動化天線調諧過程的讀取器IC消除了所有這些問題。 》具有自動天線管理功能的讀卡器集成解決方案的一個很好的例子是ams的AS3910 HF-RFID讀卡器IC。它對系統設計者的主要優點是系統調整是通過系統控制器發送的命令以數字方式執行的。軟件控制不僅簡化了調整，還允許用戶在需要時輕松地重新調整系統以提高現場性能。

　　數字調整很容易實現。當調諧序列開始時，在禁用調諧電容的情況下進行初始測量。如果系統不共振，則電容增加。該過程一直持續到達到天線共振。在AS3910中，此過程僅使用兩個命令實現，即檢查天線諧振和校準天線諧振，這些命令被硬編碼到設備中。相位檢測器用于測量發送器輸出信號和接收器輸入之間的相移。當達到90度的相移時，系統正確匹配。低阻抗輸出驅動器可配置為直接驅動單端或差分天線系統(見圖2)。

　　圖2：AS3910可配置為驅動單端或差分天線。

　　校準天線諧振命令允許用戶優化天線性能，既簡化了制造過程又允許對現場失諧進行一些補償。首次執行該命令時(禁用微調電容)，測得的頻率將高于13.56 MHz。接下來，器件在Trim1_0中切換并測量諧振頻率。每個開關和測試步驟大約需要10μs。接下來，AS3910將切換調整電容，直到達到13.56 MHz的諧振頻率。理想情況下，這將通過插入的微調電容器2和3實現。如果天線失諧，這允許更高或更低的調整。用于諧振的微調電容器的位置存儲在天線校準寄存器中。如果在切換所有微調電容器后無法實現諧振，則天線校準寄存器會顯示一個錯誤標志，提醒用戶校準錯誤已發生且應檢查系統。

　　降低成本并提高性能》 HF-RFID讀取器中RF電路的數字校準具有在對RF不利的環境中改善RF性能的優點，同時降低了產品的制造成本。正如AS3910所示，可以通過優雅和簡單的軟件控制來實現數字修整。各地的電子制造商不斷努力使基本流程自動化。 RFID天線調諧肯定是另一個手動過程，很快就會成為歷史。