[發(fā)明專利]一種雙矩形框三維通道裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310741988.2
• 申請日: 2013-12-30
• 公開（公告）號: CN103699919B
• 公開（公告）日: 2017-10-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李顯科;朱慶賢;楊傳祥;孫杰林;任永濤;劉成永;高明
• 申請（專利權(quán)）人: 威海北洋電氣集團股份有限公司
• 主分類號: G06K17/00
• 分類號: G06K17/00;H01Q1/36;H01Q1/52;H01Q1/22
• 代理公司: 威海科星專利事務(wù)所37202
• 代理人: 初姣姣

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及射頻識別（RFID, Radio Frequency Identification）技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是一種能夠?qū)崿F(xiàn)標簽三維讀取、漏讀率低、天線間無耦合、布線簡單的雙矩形框三維通道裝置。

背景技術(shù)

在現(xiàn)有射頻識別技術(shù)領(lǐng)域，射頻識別系統(tǒng)一般包括射頻天線、用于控制射頻信號發(fā)射及接收的讀寫模塊，以及固定在待識別物品上的射頻標簽，使用時射頻天線輸出射頻信號，對射頻標簽進行讀取，射頻標簽上攜帶的信息再經(jīng)射頻天線反饋至讀寫模塊內(nèi)的信號接收電路，對接收到的信息進行處理后，即可完成對射頻標簽以及其所表示的物體的ID識別。在該系統(tǒng)中，射頻天線是整個射頻識別系統(tǒng)的重要組成部分，其完成射頻識別系統(tǒng)中磁場的發(fā)射和接收。當將射頻識別技術(shù)應(yīng)用于三維通道裝置時，需要將射頻天線做成天線框的形式，多個框形天線組成天線陣列，天線陣列完成對標簽的三維讀取。

現(xiàn)有的三維通道裝置通常采用兩個或三個天線框重疊互補的形式，各天線依次輪詢工作，相鄰兩框形天線可以相互彌補對方盲區(qū)，從而實現(xiàn)了標簽的三維讀取。但現(xiàn)有的三維通道裝置存在以下問題：第一，天線切換電路與匹配器電路采用一體式設(shè)計，都在匹配板上，并且信號傳輸采用交直流分開的形式，即射頻信號和控制信號分別通過射頻線號線和控制信號線傳送，匹配器較為復(fù)雜，匹配板連接線材較多，不利于生產(chǎn)及維護；第二，所有天線匹配電路均在一個電路板中，導(dǎo)致天線相互影響，耦合問題嚴重，讀取性能下降，不利于穩(wěn)定讀取標簽；第三，采用三個天線框形式的三維通道，與采用兩個天線框形式的三維通道相比，由于三個天線輪詢工作，天線輪詢時間一定，所以每個天線讀取的時間減少，當多個標簽同時通過通道裝置時，由于時間較短，可能存在漏讀現(xiàn)象。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點和不足，提出一種能夠?qū)崿F(xiàn)標簽三維讀取、漏讀率低、天線間無耦合、布線簡單的雙矩形框三維通道裝置。

本發(fā)明可以通過以下措施達到：

一種雙矩形框三維通道裝置，設(shè)有射頻讀寫器、功率分配器、天線切換模塊、匹配器以及射頻天線，其特征在于射頻讀寫器的射頻信號輸出端與功率分配器相連接，射頻讀寫器的控制信號輸出端分別與兩個天線切換模塊的控制端相連接，功率分配器的兩路射頻信號輸出端分別與天線切換模塊的射頻信號輸入端相連接，每個天線切換模塊的輸出端分別與兩個匹配器相連接，每個匹配器均與一個射頻天線相連接。

本發(fā)明中與同一個天線切換模塊相連接的兩個射頻天線被固定在同一通道支架上，兩個射頻天線線圈均繞制為矩形，且上下固定，兩個射頻天線線圈部分重疊，重疊部分的面積占每個射頻天線線圈總面積的1/5-1/3，優(yōu)選為1/4，將四個射頻天線分別固定在兩個通道支架上，即可對兩個通道支架之間的區(qū)域進行監(jiān)測。

本發(fā)明中所述射頻讀寫器中設(shè)有微控芯片、與微控芯片相連接的射頻發(fā)射電路、與微控芯片相連接的射頻接收電路以及與微控芯片相連接的切換控制電路；

所述功率分配器中設(shè)有功率分配電路以及與功率分配電路輸出端相連接的相位切換電路，其中功率分配電路為將輸入的射頻信號按1:1功率比分為兩路的功率分配電路，功率分配電路的射頻信號輸入端設(shè)有主線圈，射頻信號輸出端設(shè)有用于與主線圈耦合的兩個匝數(shù)相同的次級線圈，相位切換電路用于將輸入的射頻信號的相位改變180°；

所述天線切換模塊中設(shè)有控制驅(qū)動電路以及與控制驅(qū)動電路相連接的交直流輸出電路；

所述匹配器中設(shè)有交直流處理電路、與交直流處理電路輸出端相連接的阻抗匹配電路、與阻抗匹配電路的輸出端相連接的高頻開關(guān)電路；

其中射頻讀寫器的射頻發(fā)射電路的輸出端與功率分配器中的功率分配電路的輸入端相連接，切換控制電路的輸出端分別與相位切換電路、天線切換模塊相連接，射頻接收電路與功率分配器射頻信號反饋端相連接。