近場用rfid讀寫器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開一種近場用RFID讀寫器，其包括控制及接口電路、調(diào)制解調(diào)電路、功率放大電路、接收電路、功率分配電路、匹配電路及天線，控制及接口電路的輸入輸出端接于調(diào)制解調(diào)電路的輸入輸出端，調(diào)制解調(diào)電路的輸入端接于接收電路的輸出端，調(diào)制解調(diào)電路的輸出端接于功率放大電路的輸入端，功率放大電路的輸出端接于功率分配電路的輸入端，功率分配電路的輸出端連接接收電路的輸入端，功率分配電路的輸入輸出端接于匹配電路及天線的輸入輸出端。所述匹配電路及天線包括天線匹配電路和天線電路。本實(shí)用新型采用RFID讀寫電路+近場天線的組合解決了近距離讀寫場合的特殊需求，且不同規(guī)格的近場天線適合不同場合的定制化需求。
【專利說明】近場用RFID讀寫器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及RFID讀寫器，具體涉及近場用RFID讀寫器。
【背景技術(shù)】
[0002]無線射頻識別技術(shù)(RadioFrequency Identif ication,簡稱:RFID)是一種非接觸式的自動識別技術(shù)，其基本原理是利用射頻信號和空間耦合(電感或電磁耦合)或雷達(dá)反射的傳輸特性，實(shí)現(xiàn)對被識別物體的自動識別。RFID讀寫器(或稱RFID閱讀器)通過天線與RFID電子標(biāo)簽進(jìn)行無線通信，可以實(shí)現(xiàn)對標(biāo)簽識別碼和內(nèi)存數(shù)據(jù)的讀出或?qū)懭氩僮?。典型的RFID讀寫器包含有RFID射頻模塊(發(fā)送器和接收器)、控制單元以及閱讀器天線。
[0003]RFID讀寫器由于讀寫距離的不同、頻率的不同而有不同設(shè)計方法，近場RFID讀寫器在日常的生活中具有廣泛的應(yīng)用。近場區(qū)通常指距離天線距離小于λ/6的區(qū)域。對于915MHz的超高頻來說，近場區(qū)域?yàn)榫嚯x天線距離在0-5cm范圍的區(qū)域?，F(xiàn)有的RFID讀寫器通常采用相應(yīng)頻段的讀寫電路+遠(yuǎn)場天線形成相應(yīng)的RFID讀寫器。這種RFID讀寫器在其附近有較多標(biāo)簽時極易發(fā)生誤讀寫。因此使用時為防止誤讀寫，需要保證其讀取范圍內(nèi)只能放置需要進(jìn)行讀寫的標(biāo)簽。這無形增加工作量，也不適用有些特定場合(如生產(chǎn)標(biāo)簽時對標(biāo)簽的批量檢測)。另外，對市面有些標(biāo)簽的特殊功能(如Impinj的QT功能、NXP的4R功能)，需要在標(biāo)簽附近產(chǎn)生遠(yuǎn)大于正常使用的電磁場才能完成，此時采用通常的桌面式RFID發(fā)卡器因功率和天線原因難以完成這些功能。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]因此，針對上述的問題，本實(shí)用新型提出一種近場用RFID讀寫器，實(shí)現(xiàn)近場讀寫和提供大功率輸出二種特殊需求，從而實(shí)現(xiàn)在RFID讀寫器的附近有較多標(biāo)簽時讀寫器輸出較大的功率時也不易發(fā)生誤讀寫，解決現(xiàn)有技術(shù)之不足。
[0005]為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型的思路是:在不需要較遠(yuǎn)讀取距離的特定場合下，采用近場天線實(shí)現(xiàn)對讀寫距離的控制，采用軟件可調(diào)的讀寫電路輸出合適的功率，以在近場范圍內(nèi)產(chǎn)生足夠強(qiáng)度的電磁場。另外，選用不同樣式的近場天線配合RFID讀寫電路，可實(shí)現(xiàn)不同范圍的近場讀寫效果，選用類似的天線樣式但工作于不同頻率的近場天線配合不同頻率的讀寫電路，可實(shí)現(xiàn)不同頻率段的讀寫器。例如，對UHF頻段選用不同的近場天線，最佳讀寫距離可在5_?5cm范圍內(nèi)變化。該思路可使用于不同需求的場合，尤其適合做定制化開發(fā)。
[0006]具體的，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是，一種近場用RFID讀寫器，包括控制及接口電路、調(diào)制解調(diào)電路、功率放大電路、接收電路、功率分配電路、匹配電路及天線，控制及接口電路的輸入輸出端接于調(diào)制解調(diào)電路的輸入輸出端，調(diào)制解調(diào)電路的輸入端接于接收電路的輸出端，調(diào)制解調(diào)電路的輸出端接于功率放大電路的輸入端，功率放大電路的輸出端接于功率分配電路的輸入端，功率分配電路的輸出端連接接收電路的輸入端，功率分配電路的輸入輸出端接于匹配電路及天線的輸入輸出端。[0007]其中，所述匹配電路及天線包括天線匹配電路和天線電路，所述天線電路具有兩個饋入端，兩個饋入端之間連接有若干段等長的導(dǎo)線，相鄰導(dǎo)線之間連接電容形成天線回路，該天線回路幾乎接近閉合。天線匹配電路和天線電路的連接關(guān)系是:天線匹配電路并聯(lián)連接于天線電路的兩個饋入端之間，或者，天線匹配電路串接于天線電路的一個饋入端，天線電路的另一個饋入端接地。
[0008]進(jìn)一步的，所述天線電路為環(huán)形或者矩形的天線回路或者其他需要的各種形狀。
[0009]進(jìn)一步的，所述天線匹配電路為電容和電感并聯(lián)實(shí)現(xiàn)的諧振電路。
[0010]另外，如果需要較強(qiáng)的磁場，所述天線電路還可由多個天線回路套設(shè)形成。
[0011]本實(shí)用新型通過上述方案，采用近場天線作為天線，即采用RFID讀寫電路+近場天線形成近場用RFID讀寫器，在近場范圍內(nèi)，天線圈內(nèi)的磁場強(qiáng)度明顯大于圈外的磁場強(qiáng)度。讀寫電路工作于相應(yīng)頻段，輸出功率和頻率可根據(jù)功能要求進(jìn)行軟件自動調(diào)整。近場天線采用優(yōu)化的環(huán)形天線+優(yōu)化的匹配電路，在整個產(chǎn)品工作頻率范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)較好的近場性能。天線的近場天線采用接近閉合的環(huán)，其形狀不限于矩形，可以是符合需求的各種形狀。環(huán)的圈數(shù)可以不止一圈，用以得到較強(qiáng)的磁場。本實(shí)用新型的RFID讀寫電路+近場天線的組合，解決了近場讀寫場合的特殊需求，另外，不同規(guī)格的近場天線適合不同場合的定制化需求。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0012]圖1為本實(shí)用新型的實(shí)施例的電路原理框圖；
[0013]圖2為本實(shí)用新型的實(shí)施例中天線示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]現(xiàn)結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。
[0015]參照圖1，本實(shí)用新型的一種近場用RFID讀寫器，包括控制及接口電路、調(diào)制解調(diào)電路、功率放大電路、接收電路、功率分配電路、匹配電路及天線，控制及接口電路的輸入輸出端接于調(diào)制解調(diào)電路的輸入輸出端，調(diào)制解調(diào)電路的輸入端接于接收電路的輸出端，調(diào)制解調(diào)電路的輸出端接于功率放大電路的輸入端，功率放大電路的輸出端接于功率分配電路的輸入端，功率分配電路的輸出端連接接收電路的輸入端，功率分配電路的輸入輸出端接于匹配電路及天線的輸入輸出端。
[0016]所述匹配電路及天線包括天線匹配電路和天線電路。其中，參照圖2，所述天線電路采用近場天線實(shí)現(xiàn)，近場天線采用接近閉合的回路，具體的，該天線電路具有兩個饋入端，兩個饋入端之間連接有若干段等長的導(dǎo)線，相鄰導(dǎo)線之間連接電容C形成天線回路。天線匹配電路和天線電路的連接關(guān)系是:天線匹配電路并聯(lián)連接于天線電路的兩個饋入端之間，或者，天線匹配電路串接于天線電路的一個饋入端，天線電路的另一個饋入端接地。所述天線匹配電路為電容和電感并聯(lián)實(shí)現(xiàn)的諧振電路。
[0017]天線回路的圈數(shù)可以不止一圈，如果需要較強(qiáng)的磁場，天線則由多個天線回路套設(shè)形成。另外，天線回路的形狀不限，例如環(huán)形、矩形、圓形、橢圓形或者其他符合要求的各種形狀。參照圖2，本實(shí)施例中，天線回路由分段的小導(dǎo)線+導(dǎo)線間的電容組成接近閉合的矩形形狀的回路，在天線電路的兩個饋入端之間還并聯(lián)有由電容Cn和電感Ln組成的諧振電路，用于拓展天線的帶寬，電容Cn和電感Ln的數(shù)量可以為多個。
[0018]上述的天線調(diào)試好后，在天線回路的內(nèi)部區(qū)域的磁場較強(qiáng)，在天線回路的外側(cè)及較遠(yuǎn)的地方磁場明顯減弱。因此該天線只能在離天線較近的近場區(qū)域獲得明顯的讀寫效果O
[0019]本實(shí)用新型通過上述方案，采用RFID讀寫電路+近場天線形成近場用RFID讀寫器，以適應(yīng)近場讀寫標(biāo)簽的需求。該RFID讀寫電路工作于相應(yīng)頻段，輸出功率和頻率可根據(jù)功能要求進(jìn)行軟件自動調(diào)整。近場天線采用優(yōu)化的環(huán)形天線+優(yōu)化的匹配電路，在整個產(chǎn)品工作頻率范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)較好的近場性能。通過選用不同頻率的發(fā)卡器電路、不同頻率的近場天線，可實(shí)現(xiàn)不同頻率的近場讀寫需求。
[0020]盡管結(jié)合優(yōu)選實(shí)施方案具體展示和介紹了本實(shí)用新型，但所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明白，在不脫離所附權(quán)利要求書所限定的本實(shí)用新型的精神和范圍內(nèi)，在形式上和細(xì)節(jié)上可以對本實(shí)用新型做出各種變化，均為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種近場用RFID讀寫器，其特征在于:包括控制及接口電路、調(diào)制解調(diào)電路、功率放大電路、接收電路、功率分配電路、匹配電路及天線，控制及接口電路的輸入輸出端接于調(diào)制解調(diào)電路的輸入輸出端，調(diào)制解調(diào)電路的輸入端接于接收電路的輸出端，調(diào)制解調(diào)電路的輸出端接于功率放大電路的輸入端，功率放大電路的輸出端接于功率分配電路的輸入端，功率分配電路的輸出端連接接收電路的輸入端，功率分配電路的輸入輸出端接于匹配電路及天線的輸入輸出端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的近場用RFID讀寫器，其特征在于:所述匹配電路及天線包括天線匹配電路和天線電路，所述天線電路具有兩個饋入端，兩個饋入端之間連接有若干段等長的導(dǎo)線，相鄰導(dǎo)線之間連接電容形成天線回路；天線匹配電路和天線電路的連接關(guān)系是:天線匹配電路并聯(lián)連接于天線電路的兩個饋入端之間，或者，天線匹配電路串接于天線電路的一個饋入端，天線電路的另一個饋入端接地。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的近場用RFID讀寫器，其特征在于:所述天線電路為環(huán)形或者矩形的天線回路。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的近場用RFID讀寫器，其特征在于:所述天線匹配電路為電容和電感并聯(lián)實(shí)現(xiàn)的諧振電路。
【文檔編號】G06K17/00GK203397376SQ201320466218
【公開日】2014年1月15日 申請日期:2013年8月1日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月1日
【發(fā)明者】楊平清, 吳曉文, 張河木 申請人:廈門信達(dá)物聯(lián)科技有限公司