1.天线
天线是RFID标签和读写器之间实现射频信号空间传播和建立无线通信连接的设备。RFID系统包括两类天线：一类是RFID标签上的天线，由于它已经和RFID标签集成为一体，因此不再单独讨论；另一类是读写器天线，既可以内置于读写器中，也可以通过同轴电缆与读写器的射频输出端口相连。目前的天线产品多采用收发分离技术来实现发射和接收功能的集成。天线在RFID系统中的重要性往往被人们忽视，在实际应用中，天线设计参数是影响RFID系统识别范围的要素之一。高性能天线不仅要求具有良好的阻抗匹配特性，还要根据应用环境的特点对方向特性、极化特性和频率特性等进行专门设计。
天线按适用的波段分为长波天线、中波天线、短波天线、超短波天线、微波天线等；而按结构分为线状天线、面状天线、缝隙天线、微带天线等。天线具备以下功能：
（1）天线应能将导波能量尽可能多地转变为电磁波能量。这首先要求天线是一个良好的电磁开放系统，其次要求天线与发射机或接收机匹配。
（2）天线应使电磁波尽可能集中于确定的方向上，或对确定方向的来波最大限度地接收，即具有方向性。
（3）天线应能发射或接收规定极化的电磁波，即天线有适当的极化。
（4）天线应有足够的工作频带宽度。
天线设计需要考虑以下几个重要参数：
（1）天线的效率。天线在工作时，并不能将输入天线的能量全部辐射出去。天线的效率定义为天线的辐射功率与输出功率的比值。天线的总损耗能量包括天线导体的损耗和天线介质的损耗，天线的总损耗能量越大，天线的效率越小；反之，越大。
（2）天线的阻抗。天线的输入阻抗是在天线输入端所呈现的阻抗，定义为天线输入端的电压与电流之比。(www.xing528.com)
（3）天线的极化。天线是用于接收或发射电磁波的，天线的极化是指天线在给定方向（一般指最大辐射方向）上所辐射或接收电磁波的极化。而电磁波的极化就是沿波的传播方向看去时，其瞬时电场矢量端点的轨迹。通常依据应用目的不同，极化天线分为水平极化天线和垂直极化天线。当来波的极化方向与接收天线的极化方向不一致时，在接收过程中通常都要产生极化损失。值得注意的是，接收天线的极化方向与来波的极化方向完全正交时，接收天线也就完全接收不到来波的能量，这时称来波与接收天线极化是隔离的，也即天线具有同极化接收特性。垂直极化的天线接收不到水平极化天线的辐射信号。因此，在RFID系统应用中，应注意天线的极化特征。
（4）天线的方向性。衡量天线将能量向所需方向辐射的能力。天线对不同方向的辐射或接收效果不一样，带有方向性。以发射天线为例，天线辐射的能量在某些方向强、在某些方向弱、在某些方向为零。
（5）频带宽度。天线的所有电气参数都与频率有关。当频率偏离中心频率时，会引起天线参数的变化，如引起方向、阻抗的变化等。将天线的电气参数保持在规定技术指标要求之内的频率为天线的工作频率宽度。
2.RFID电子标签
RFID电子标签用于存储事物信息，从外形结构上看，主要由天线和标签芯片组成。标签芯片是具有一定功能的IC电路，不同功能的标签有不同的功能电路。典型的标签IC芯片电路设计框图，主要由天线、调节器、编码器、AC\DC转换器、功率控制器、存储器、解码器组成。其中，命令序列将所有电路功能时序化，EEPROM内存中的数据是应用系统规定的唯一性编码，安装在识别对象之前已经被写入。数据读出时，编码器对EEPROM内存中的数据进行编码，调节器接收由编码器编码后的信息调制并通过天线将此信息发射给读写器。数据写入时，经解码器解码，由命令控制写入EEPROM内存中。
读写器的功能首先是激活标签，对于被动和半主动标签，读写器提供必要的能量激活在读写器读写范围内的标签，并读取存储在电子标签中的数据。对于可读可写的RFID系统，读写器不仅要从标签读出数据，也可将数据写入到标签内。读写器把信息进行编码后，变换成某一频率的信号通过天线向外发送。天线向外发送的无线电波既是标签的能量来源，又是标签获取信息的方式。标签接收脉冲信号并对此信号进行解调、编码、解密，然后分析命令信息。当解析为读命令时标签则从存储器中读取有关信息，经加密、编码、调制后通过卡内天线再发送给读写器；若为修改命令，标签可以根据内部电荷泵提升工作电压，对EEPROM中的内容进行修改，若判断与其对应的密码权限不符，则应返回错误信息。
读写器不仅与标签进行通信，而且要与主机通信，以此实现RFID电子标签与上位机之间的数据传输。读写器常用以太网或串口连接上位机与之通信。如果读写器是便携式或是手持设备，读写器也可以通过无线连接方式与上位机通信。
射频模块的主要功能是：产生高频发射能量、激活标签并为其提供能量；对发射信号进行调制，将数据发送给标签；接收信号并解调信号。射频模块完成射频信号的处理和数据的传输，实现标签的读写。
信号处理与控制模块主要执行以下功能：与系统进行通信，执行系统发出的功能指令；与标签进行通信；信号的编码与解码；运行防冲突算法；对读写器和标签之间传送的数据进行加密或解密；验证读写器与标签的身份。标签在使用过程中，会根据读写器发出的命令处于不同的工作状态，在各个状态下完成各自不同的操作，即标签只有在相关的工作状态下才能完成相应的操作，标签亦是按照读写器命令将其状态转换到另一个工作状态，标签状态变化过程为：就绪—仲裁—应答—确认—开放—保护—灭活。其中，在仲裁状态下，当多个标签响应读写器时，会产生碰撞问题，从而影响读写操作的准确性和有效性，为此需要进行相应的仲裁，可通过碰撞仲裁算法进行防碰撞处理。防碰撞技术将在后面介绍。
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