[發明專利]超高頻小型化RFID讀寫器模塊

有效

• 申請號: 200810069486.9
• 申請日: 2008-03-20
• 公開（公告）號: CN101261687A
• 公開（公告）日: 2008-09-10
• 發明（設計）人: 蘇海林;葉榮安
• 申請（專利權）人: 重慶微標科技有限公司
• 主分類號: G06K17/00
• 分類號: G06K17/00
• 代理公司: 北京同恒源知識產權代理有限公司
• 代理人: 趙榮之

技術領域

本發明涉及射頻識別(RFID)技術領域，特別涉及了一種基于軟件無線電技術的超高頻小型化RFID讀寫器模塊。

背景技術

射頻識別技術(Radio?Frequency?Identification)是一種自動識別技術(簡稱RFID)，起源于20世紀80年代，自90年代以來得到了迅速的發展。射頻識別技術是利用無線射頻方式進行非接觸雙向通信，以達到識別目的并交換數據。RFID系統的電子標簽和讀寫器之間，不需要接觸就可完成識別過程。因此，讀寫器識別電子標簽的過程，無需人工干預，適于實現生產、物流或人員安檢等等方面的自動化管理和控制。并且，利用RFID技術可識別高速運動物體，可以同時識別多個電子標簽，操作快捷方便。

射頻識別系統按電子標簽的供電方式可分為有源標簽和無源標簽兩類。有源標簽是標簽本身自帶電池供電，只有在接收到讀寫器發出的命令后，才啟動工作。其特點是工作距離遠，一般通信距離可達100米，缺點是體積大，成本相對較高，并且需要在使用一定時間后更換電池。而無源標簽所需工作能量需要從讀寫器發出的射頻波束中獲取能量，經過整流、存儲后提供電子標簽所需的工作電壓。其特點是成本低、使用壽命長，不需電池供電；不易損壞，不怕油漬、灰塵污染等惡劣的環境。射頻識別技術被廣泛應用于物流、工業自動化、商業自動化、交通運輸控制管理等眾多領域。

但是，目前的超高頻RFID讀寫器在技術指標或功能方面存在一下有待改善的地方：

1.采用傳統的解調方案，信號放大增益固定，采用的是模擬濾波技術；

2.采用固定的OOK調制方案，占用頻譜帶寬大，通常都遠遠大于500K的帶寬；

3.處理協議單一：不能同時處理ISO18000-6B、ISO18000-6C的協議、EPC?Class0、EPC?Class1協議和有源電子標簽協議等；

4.標簽處理回波速率固定：40Kbps或160Kbps，不能同時靈活處理40KHz～640KHz內速率的回波信號；

5.識別電子標簽的類型單一：不能同時識別有源電子標簽和無源電子標簽；

6.體積大，整機設計面積大于10×10cm²。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的是提供一種超高頻小型化RFID讀寫器模塊，減小了讀寫器體積，增強了讀寫器的抗干擾能力，提高了解碼的可靠性和識別距離，減小發射信號的占用帶寬，增強了系統的靈活性和適應性。

為實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

本發明的超高頻小型化RFID讀寫器模塊，包括控制模塊和射頻模塊，所述的控制模塊包括數字信號處理器DSP、PLL頻率合成器、存儲芯片和通信端口；所述的射頻模塊包括射頻發射通道、射頻接收通道、天線端口和環行器，所述環行器與射頻發射通道、射頻接收通道和天線端口分別連接，環行器對發射信號和接收信號進行分流和隔離；所述射頻發射通道由DAC數模轉換單元、調制器和功率放大單元依次串聯組成；所述射頻接收通道由低噪聲放大器LNA、射頻可變增益放大器RF?VGA、解調器、中頻可變增益放大器IF?VGA和ADC模數轉換單元依次串聯組成；所述PLL頻率合成器與所述的調制器和解調器連接，為調制器和解調器提供本振信號；所述DSP與PLL頻率合成器、存儲芯片、通信端口、ADC模數轉換單元和DAC數模轉換單元連接，DSP內預設DSP系統軟件，通過運行所述的DSP系統軟件實現PLL頻率合成器的頻率控制、產生發射通道的標簽調制波形、調制度控制、發射功率控制和標簽發射命令控制，以及對接收通道的回波信號進行采樣控制、數字信號處理和標簽數據解碼功能；所述DSP還通過所述的通信端口與外界主機相連，通過運行所述的DSP系統軟件實現RFID讀寫器模塊與外界主機之間的通訊和控制功能。

進一步，所述ADC模數轉換單元和DAC數模轉換單元采用一個多通道模數及數模轉換集成芯片；該多通道模數及數模轉換集成芯片的其中三路模數轉換通道分別與所述的射頻可變增益放大器RF?VGA、中頻可變增益放大器IF?VGA和功率放大單元的電壓控制端相連；