[實用新型]一種低成本的UHF頻段讀寫器

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200820092051.1
• 申請日: 2008-01-28
• 公開（公告）號: CN201149700Y
• 公開（公告）日: 2008-11-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 周必友
• 申請（專利權(quán)）人: 周必友
• 主分類號: G06K7/00
• 分類號: G06K7/00;G06K7/08;G06K17/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種讀寫器，尤其涉及一種成本低廉的UHF頻段的讀寫器。

背景技術(shù)

UHF頻段的系列讀寫器是RFID產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵部件之一，它的性能及成本對于RFID的推廣影響很大。目前市場上的各種類型的讀寫器基本的工作原理都是一樣的，不同的地方主要體現(xiàn)在標簽返回信號的接收方式，因為標簽需要讀寫器提供能量才能工作，這樣標簽微弱的信號在返回讀寫器期間微波功率發(fā)射不能關(guān)閉，因此讀寫器信號接收電路必須要在很強的微波信號和微弱的標簽返回信號混合進入時，能夠解調(diào)出所需的標簽信號，可以說這是讀寫器設(shè)計的難點、關(guān)鍵點所在，所以讀寫器設(shè)計的各種不同的方案的不同點也主要集中在這里。目前市面上常見的讀寫器信號接收電路主要有：一、零中頻接收方式(見圖1)，二、六端口接收方式(見圖2)，三、定向耦合接收方式(見圖3)等三種接收方式。

零中頻接收方式其電路基本工作原理如下：請參考(圖1)，首先由控制單元CPU鎖定發(fā)射頻率，再給出可調(diào)的電平控制信號APC及幅度鍵控調(diào)制信號ASK，該電平控制信號APC及幅度鍵控調(diào)制信號ASK經(jīng)微波功率放大單元PA1發(fā)射已調(diào)制波功率經(jīng)環(huán)形器中的1、2端口由收發(fā)天線ANT1饋出，標簽利用由天線ANT1饋出的微波能量根據(jù)指令進行工作。該讀寫器數(shù)據(jù)返回的方式是由標簽上的回波經(jīng)環(huán)形器端口3再經(jīng)MIX與本振信號混頻，再經(jīng)兩路低頻脈沖放大器(AMP1、AMP2)差分放大整形，輸出I、Q兩路信號，該I、Q兩路數(shù)據(jù)信號最后送入CPU控制單元經(jīng)解調(diào)后上傳到上位機PLL。此方案的優(yōu)點是概念清楚，調(diào)整簡單，缺點是電路成本太高。以工作距離達5米的讀寫器為例，僅材料成本就接近人民幣上千元。

六端口接收方式其電路基本工作原理如下：請參考(圖2)，該(圖2)中的電路圖是替換(圖1)中的虛線部分的電路圖其余電路不變，本電路的基本工作原理與零中頻接收方式電路相同，其不同點在于在本電路中利用微波混頻檢波管(D1、D2、D3、D4)代替零中頻接收方式電路中的MIX混頻電路及環(huán)型器。此電路的優(yōu)點是成本很低(讀寫距離達5米的讀寫器電路材料成本僅人民幣300元左右)，缺點是電路結(jié)構(gòu)不易理解，調(diào)試困難。

定向耦合接收方式其電路基本工作原理如下：請參考(圖3)，該(圖3)中的電路圖是替換(圖1)中的虛線部分的電路圖其余電路不變，本電路的基本工作原理與零中頻接收方式電路相同，其不同點在于在本電路中利用用定向耦合器代替零中頻接收方式電路中的環(huán)形器，其他工作原理與零中頻基本相同。此方案的優(yōu)點是電路概念清楚，但成本較高(讀寫器成本接近千元)，而且調(diào)試困難。

以上三種電路是目前國產(chǎn)的UHF頻段讀寫器信號接收電路的主流方案及價格，還有一些變種的方案產(chǎn)品在市場銷售，但目前無論是哪一種方案，該種讀寫器中的信號接收電路的價格都遠遠超過高頻讀寫器中的信號接收電路，這是因為UHF頻段的讀寫器的信號接收電路功能塊價格遠遠高過HF頻段及低頻讀寫器的價格。從主流的方案看，由于UHF的讀寫距離遠，需要解決多臺相互干擾的問題，設(shè)備要求跳頻、分時工作，對信號接收電路功能塊的要求就非常高，通常一套信號接收電路功能塊的組件成本達人民幣40多元，還有功放單元，調(diào)制單元、控制單元及接收單元，每一個組件的價格的差異最后導(dǎo)致讀寫器的價格相差懸殊，也直接影響了UHF頻段的讀寫器的市場推廣與運用。

實用新型內(nèi)容

本實用新型要解決的技術(shù)問題是：提供一種低成本的UHF頻段的讀寫器，本UHF頻段的讀寫器信號接收電路功能塊材料成本只有人民幣30元左右，且在該模塊上可配接適當?shù)奶炀€，其讀寫最遠可達6米的無源電子標簽。

一種低成本的UHF頻段的讀寫器，其主要由一UHF頻段的壓控振蕩器VCO、二微波混頻檢波管(D1、D2)、一PIN管D3、五電阻(R1、R2、R3、R4、R5)、一收發(fā)天線ANT、一控制單元CPU、一微波功率放大單元PA、一低頻脈沖放大器AMP、一PC機組成。

該UHF頻段的壓控振蕩器VCO通過電阻(R1、R2、R3)和控制單元CPU的跳頻端口與控制單元CPU連接；同時該UHF頻段的壓控振蕩器VCO還與微波功率放大單元PA相連；該控制單元CPU連接于由電阻(R4、R5)、PIN管D3組成的調(diào)制電路；同時該控制單元CPU還分別并聯(lián)微波功率放大單元PA、PC機；該微波功率放大單元PA與收發(fā)天線ANT相連；該收發(fā)天線ANT連接于二微波混頻檢波管(D1、D2)；該二微波混頻檢波管(D1、D2)連接于低頻脈沖放大器AMP；該低頻脈沖放大器AMP連接于PC機。