[發明專利]UHF RFID天線分工器

無效

• 申請號: 201010616631.8
• 申請日: 2010-12-31
• 公開（公告）號: CN102176231A
• 公開（公告）日: 2011-09-07
• 發明（設計）人: 逄型棟;姚雄生;繆明明;劉曉鵬;謝小強
• 申請（專利權）人: 南京東大寬帶通信技術有限公司
• 主分類號: G06K17/00
• 分類號: G06K17/00
• 代理公司: 南京天翼專利代理有限責任公司 32112
• 代理人: 朱戈勝

技術領域

本發明涉及無線通信技術領域，具體是一種用于UHF?RFID的多天線分工器。

背景技術

UHF?RFID技術廣泛應用于倉儲物流、供應鏈、安全防偽等諸多領域，目前UHFRFID讀寫器大多價格昂貴，具有1-4個收發一體的天線。

發明內容

本發明的目的在于：為了適應UHF?RFID的推廣應用，提供一種多天線分工器，增加讀寫器的讀寫范圍，降低RFID系統布建成本。

本發明的目的是這樣實現的：

一種UHF?RFID天線分工器，包括讀寫器射頻輸入端口、天線射頻端口、射頻開關陣單元、MCU、時鐘單元、存儲單元、接口單元、天線指示單元和電源接口；

電源接口為本天線分工器提供電源；

所述讀寫器射頻輸入端口連接在射頻開關陣單元的射頻輸入端，射頻開關陣單元的各個射頻輸出端分別連接多個天線；

時鐘單元為MCU提供時鐘信號；MCU連接存儲單元；天線指示單元用來指示射頻開關陣單元中的天線端口工作狀態；

接口單元包括串口和GPIO接口，二者通過內部電路跳接來轉換：

a、MCU的輸入/輸出端連接串口，MCU輸出控制信號給射頻開關陣單元，控制相應射頻通路的開關；

b、GPIO接口通過邏輯處理電路連接射頻開關陣單元，控制相應的射頻通路開關；邏輯處理電路對來自GPIO接口的控制信號進行反相處理；

對于串口方式下，本天線分工器分為實時控制和周期循環兩種工作模式：

所述MCU接受上位機的指令，對本天線分工器的進行實時控制和周期循環兩種模式的切換；

在實時控制模式下，MCU根據上位機的需要即時切換天線，由用戶通過上位機命令集來控制射頻開關陣單元中射頻通路的開關，并辨識出每一天線對應讀取到的標簽數據信息；

在周期循環模式下，用戶通過上位機來配置選定天線和天線駐留時間參數；MCU根據配置參數自動周期循環運行；僅在修改參數時由上位機的支持；

對于GPIO接口方式下，用戶通過GPIO接口輸入控制信號，由邏輯處理電路對該控制信號進行反相處理，由輸入控制信號和反相信號共同控制射頻開關陣單元射頻通路的開關，從而對本天線分工器進行實時控制，并辨識出每一天線對應讀取到的標簽數據信息；

對于射頻開關陣單元，由大功率高線性度的射頻開關組成，這些射頻開關采用鏡像對稱結構排布，連接每一射頻通路的微帶線尺寸相同，使得每一射頻通路具有相近的射頻性能；

所述MCU的工作流程包括：

先初始化，讀入配置信息，默認以周期循環模式運行；

等待上位機命令，如果上位機命令是實時控制方式，則繼續運行；

否則，如果已配置成周期循環模式，則當前為周期循環模式，進行配置相關天線駐留時間等參數并存儲；

如果沒有配置成周期循環模式，則要設置成周期循環模式或實時模式。

實時控制模式下，MCU根據上位機的命令集來控制射頻開關陣單元射頻通路的開關，從而對本天線分工器進行實時控制，并辨識出每一天線對應讀取到的標簽數據信息；

周期循環模式下，MCU使用高優先級中斷和數據緩存方法，減少響應時間；采用固定變量表保存參數，以提高訪問速度；MCU相應的循環控制組件通過內部定時器，每1ms運行一次，判斷每個天線的狀態，并根據預設的天線駐留時間計時控制射頻開關陣單元，實現天線的定時切換，使得讀寫器天線端口分別連通不同的天線工作；

GPIO接口方式下，用戶通過GPIO接口輸入控制信號，由邏輯處理電路對該控制信號進行反相處理，共同控制射頻開關陣單元射頻通路的開關，從而對本天線分工器進行實時控制，并辨識出每一天線對應讀取到的標簽數據信息。

所述天線指示單元為LED器件，LED器件通過驅動電路與所述MCU連接。

本技術方案通過串口通信，利用天線分工器工具軟件選擇設定不同天線和對應的天線駐留時間，實現天線周期性分時工作；或者系統轉換到實時控制模式，根據上位機的命令即時切換天線，用戶可以靈活的實時控制系統運行狀態并能辨識每一天線對應讀取到的標簽數據信息。通過內部電路跳接可以將串口改換為GPIO口(內置邏輯信號轉換電路)，利用計算機或超高頻UHF?RFID讀寫器的GPIO信號(例如3路GPIO信號可控制2³＝8個天線)控制多天線的使用，從而辨識出每一天線對應讀取到的標簽數據。

天線指示單元可以實時顯示每個天線的工作狀態。

本發明的優點在于：