[發明專利]一種應用于射頻識別系統的閱讀器及其操作方法

有效

• 申請號: 200710087602.5
• 申請日: 2007-03-01
• 公開（公告）號: CN101101626A
• 公開（公告）日: 2008-01-09
• 發明（設計）人: 阿瑪德雷茲（雷茲）·羅弗戈蘭;坎伯茲·肖賴恩賈德
• 申請（專利權）人: 美國博通公司
• 主分類號: G06K7/00
• 分類號: G06K7/00
• 代理公司: 深圳市順天達專利商標代理有限公司
• 代理人: 蔡曉紅;紀媛媛

技術領域

本發明涉及射頻識別(RFID)系統，更具體地說，涉及一種RFID閱讀器。

背景技術

射頻識別(RFID)系統通常包括閱讀器(也稱為詢問器)和遠端標簽(也稱為應答器)。每個標簽上都存儲有用于識別某個人、某商品、某箱包或其它物品的標識性數據。RFID系統可使用包含內置電源如電池的有源標簽，和/或不包含內置電源的無源標簽，無源標簽由閱讀器進行遠程供電。

閱讀器和遠端標簽之間的通信通過射頻(RF)信號來實現。通常，要想訪問存儲在RFID標簽上的標識數據，RFID閱讀器首先生成調制RF詢問信號，激發標簽發出調制RF響應。這個來自標簽的RF響應包含存儲在RFID標簽上的編碼標識數據。RFID對該編碼標識數據進行解碼，以此來識別帶有該RFID標簽的某個人、某商品、某箱包或其它物體。對無源標簽而言，RFID閱讀器還會生成未經調制的連續波(CW)信號，以激活標簽并在數據傳輸過程中為其供電。

通常，RFID系統既可以使用遠場技術(閱讀器和標簽之間的距離比載波信號的波長大)，也可以使用近場技術(操作距離小于載波信號的波長)來實現RFID閱讀器和RFID標簽之間的通信。在遠場應用中，RFID閱讀器生成RF信號，并通過天線將RF信號發往該天線覆蓋范圍內的所有標簽。收到該RF信號的一個或多個標簽使用反向散射技術對閱讀器進行響應，對收到的RF信號進行調制，然后將其反射回去。在近場應用中，RFID閱讀器和標簽采用互感方式在彼此之間進行通信。

現有的RFID閱讀器通常由獨立的分立元件構成，其接口是明確定義的。例如，RFID閱讀器可包括在一塊CMOS集成電路上實現的控制器或微處理器，和在另外一塊或多塊CMOS、BiCMOS或GaAs集成電路上實現的射頻模塊，這些集成電路是經過專門設計的，以在特定技術(例如近場或遠場)中達到最佳信號處理效果。然而，這種由分立元件組成的RFID閱讀器非常昂貴，這就限制了RFID系統的推廣應用。此外，目前存在多種不同的RFID標準，每種標準都定義了不同的協議來實現閱讀器和標簽之間的通信。RFID閱讀器的這種分立設計方法限制了閱讀器對多種標準的處理能力。

因此，需要一種高度集成的低成本RFID閱讀器，和一種多標準RFID閱讀器。

發明內容

本發明提供的設備和方法在附圖說明、具體實施方式和權利要求中進行了描述。

根據本發明的一個方面，提供一種應用于射頻識別系統的閱讀器，包括：

發射器，用于生成出站射頻(RF)信號；

接收器，用于接收在頻率上接近于所述出站RF信號頻率的進站RF信號，所述進站RF信號包括對應于所述出站RF信號的阻塞信號(blocking?signal)和響應所述出站RF信號而生成的調制RF信號，所述接收器包括：

低噪聲放大器，用于放大所述進站RF信號，生成放大的進站RF信號；

阻塞消除模塊(block?cancellation?module)，用于從所述發射器接收所述出站RF信號，并使用所述出站RF信號從所述放大的進站RF信號中基本上消除所述阻塞信號，以使所述調制RF信號基本上通過；

降頻模塊，用于將所述調制RF信號轉換為近基帶信號；

數字化模塊，用于將所述近基帶信號轉換為數字基帶信號；

處理模塊，用于將所述數字基帶信號轉換為進站數字符號。

作為優選，所述閱讀器集成在一塊單獨的芯片上。

作為優選，所述發射器包括第一功率放大器，用于放大所述出站RF信號，所述阻塞消除模塊可從所述第一功率放大器的輸出端或輸入端接收所述出站RF信號，所述發射器還包括：

天線，用于接收所述進站RF信號及發射所述出站RF信號。

作為優選，所述發射器包括第二功率放大器，用于接收所述出站RF信號，生成放大的出站RF信號，所述阻塞消除模塊可從所述第二功率放大器的輸出端或輸入端接收所述出站RF信號，所述發射器還包括：

線圈，用于接收所述放大的出站RF信號，通過生成磁場并調制所述磁場的強度來發射所述放大出站RF信號。

作為優選，所述出站RF信號在第一時間段內為調制RF信號，在第二時間段內為未調制連續波RF信號。

作為優選，所述閱讀器在CMOS集成電路上實現，所述發射器包括：

多個功率放大器，其中的每一個都用于接收各自的部分出站RF信號，并對其進行放大，生成對應的放大的部分出站RF信號；