生态环境监测系统中的RFID 阅读器发射电路设计

王高举，毛子羡

（四川大学电子信息学院，成都610065）

0 引言

近年来，随着RFID 技术不断创新发展，其应用领域也日益广泛，使用RFID 技术的行业包括零售、制造、卫生保健、体育赛事和农业等，随着5G 时代的到来，RFID 技术继续会应用于许多不同的行业，以提高可跟踪性、准确性、安全性[1]。由于低频应答器对无线电波的干扰和水不是很敏感，目前应用于动物识别的RFID技术也主要是低频频段，因此低频RFID 技术是生态环境监测系统的良好选择。在生态环境监测系统中，利用射频标记法对鱼类进行标记[2]，RFID 阅读器通过布置在水中的天线采集鱼类标记信息，并将信息保存在存储卡中，然后传输给上位机，通过采集鱼类游动的方向和距离、种群行为、鱼道效率、返回率等数据，分析研究鱼类群落的活动规律和机制，以及相应鱼类群落变化与河流环境的关系，以达到监测河流生态环境的目的。

1 硬件电路设计与实现

1.1 发射模块硬件架构

由于半双工系统的阅读器的识别距离、抗干扰能力、功耗等方面都优于全双工系统，因此本文的阅读器设计采用半双工方案，所设计的阅读器的发射电路包括发射模块、天线模块，其中发射模块主要有脉宽调制电路、驱动电路、功率级电路；电容调谐网络、线圈天线构成阅读器最前端的收发模块，框图如图1 所示。

发射模块的工作来自控制模块的控制电平（高电平有效），当接收到控制模块的控制电平后，由晶振组成的振荡电路产生134.2±2KHz 的方波……