[實用新型]一種UHF頻段RFID閱讀器的隔離電路

有效

• 申請號: 200920297420.5
• 申請日: 2009-12-21
• 公開（公告）號: CN201570044U
• 公開（公告）日: 2010-09-01
• 發明（設計）人: 闞能華;袁勇;劉玲玲;張強
• 申請（專利權）人: 成都九洲電子信息系統有限責任公司
• 主分類號: G06K7/00
• 分類號: G06K7/00
• 代理公司: 北京市路盛律師事務所 11326
• 代理人: 溫利平

技術領域

本實用新型屬于射頻識別的技術領域，尤其涉及一種能提高RFID閱讀器收發隔離度的定向耦合器的隔離電路。

背景技術

射頻識別(RFID，Radio?Frequency?Identification)技術是20世紀90年代開始興起的一種自動識別技術，射頻識別技術是一項利用射頻信號通過空間耦合(交變磁場或電磁場)實現無接觸信息傳遞并通過所傳遞的信息達到識別目的的技術。射頻識別(RFID)技術現在得到了越來越廣泛的應用，特別是超高頻(UHF)頻段射頻識別技術，有著非常巨大的發展潛力。目前UHF頻段RFID技術在物流、倉儲管理等方面被認為非常有發展前途的行業。

由于UHF頻段的RFID系統采用半雙工的工作方式，從RFID閱讀器到電子標簽的數據傳輸和從電子標簽到RFID閱讀器的數據傳輸是交替進行的，但二者之間的能量交換卻始終存在。所以RFID閱讀器發射端泄漏的強信號不可避免地會影響接收端的接收靈敏度，其主要表現就是閱讀器對標簽的識別距離極大降低.同時較強的發射泄漏信號也會導致閱讀器接收端的低噪聲放大器進入飽和區域，降低其動態范圍。因此，發射信號的泄露必須加以著重考慮并妥善處理，以提高閱讀器的性能。為了提高閱讀器發射端與接收端之間的隔離度，通常采用的方法一是使用兩個不同極化的天線，分別與RFID閱讀器的發射端和接收端連接用于發射和接收，但是這種方法會導致制造成本和尺寸成倍的增加。二是采用鐵氧體材料制作而成的環形器來達到收發隔離的效果，但環形器價格昂貴、尺寸較大且隔離度一般也難以達到系統要求。

實用新型內容

本實用新型的目的是為了提高RFID閱讀器的收發隔離度，提供了一種UHF頻段RFID閱讀器的隔離電路。

本實用新型所采用的技術方案是：一種UHF頻段RFID閱讀器的隔離電路，包括功率放大及濾波單元、天線單元、接收單元和定向耦合器單元，所述定向耦合器單元的輸入端口(pin1)與功率放大及濾波單元連接，輸出端口(pin2)與天線單元連接，隔離端口(pin3)和接收單元連接。

所述隔離電路還包括發射功率檢測單元，所述發射功率檢測單元和定向耦合器單元的耦合輸出端口(pin4)連接。

本實用新型的有益效果是：本實用新型采用耦合器單元，提高RFID閱讀器的收發隔離度，能有效地解決載波泄露的問題，尤其適用于在內部環境十分復雜空間中(如手持式RFID閱讀器的內部空間)所使用。并且，本實用新型的方案采用定向耦合器單元，實施科學簡單、成本低廉、尺寸小且不增加系統應用軟件的工作量，也不進行系統的設備改造，就可以將系統的收發隔離度控制在系統所要求的范圍內。

附圖說明

圖1是定向耦合器原理圖。

圖2是本實用新型的原理結構圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本實用新型做進一步的說明。

根據定向耦合器四端口(輸入端口pin1、輸出端口pin2、隔離端口pin3、耦合輸出端口pin4)的互易特性原理，如圖1和圖2所示，當發射信號通過功率放大及濾波單元由pin1輸入時，pin2腳為輸出端口，可接天線單元將信號輻射出去。當天線單元接收到標簽的應答信號由pin2腳輸入時，pin3此時作為標簽應答信號的耦合端口，將天線單元接收到的標簽應答信號耦合后輸出到接收單元，并且pin3腳為pin1腳輸入時的隔離端口，可有效地將pin1腳的發射信號泄露和由于天線不匹配造成的發射信號的反射進行衰減，從而大大降低了發射信號泄露對接收單元的影響。pin1和pin3之間的隔離度取決于定向耦合器本身。上述功率放大及濾波單元由功率放大器和濾波器串聯組成，RFID閱讀器的輸出端和功率放大器連接，濾波器和定向耦合器單元的pin1連接；天線單元采用收發一體式天線；接收單元采用低噪聲放大器，一端和pin3連接，另一端和RFID閱讀器的輸入端連接。

另外，耦合輸出端口pin4為輸入端口pin1腳的耦合端口，與發射功率檢測單元連接，可監測發射信號的強度，所述發射功率檢測單元采用功率檢測器，可將輸入功率的強度用模擬的電壓表示出來，再將此模擬電壓信號進行AD轉換即可對發射信號的強度進行監測。

根據定向耦合器的互易特性原理，閱讀器發射信號時，pin3端口為pin1的隔離端口，由于定向耦合器的隔離特性使得pin3端口接收到的pin1泄露的發射信號很小，不至于影響接收通道；而天線單元感應到的標簽應答信號卻直接由定向耦合器的pin2輸入耦合至pin3輸出，對接收單元無影響。

本領域的普通技術人員將會意識到，這里所述的實施例是為了幫助讀者理解本實用新型的原理，應被理解為本實用新型的保護范圍并不局限于這樣的特別陳述和實施例。凡是根據上述描述做出各種可能的等同替換或改變，均被認為屬于本實用新型的權利要求的保護范圍。