[實用新型]射頻信號讀寫切換電路及射頻讀寫器

有效

• 申請號: 201420855255.1
• 申請日: 2014-12-30
• 公開（公告）號: CN204288254U
• 公開（公告）日: 2015-04-22
• 發明（設計）人: 李淑超;任永濤;孫杰林;李顯科;郭辰明;庫勝亮
• 申請（專利權）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
• 代理公司: 威海科星專利事務所 37202
• 代理人: 初姣姣

技術領域

?本實用新型涉及射頻控制技術領域，具體的說是一種特別適用于對多通道射頻信號進行讀取的射頻信號讀寫切換電路及射頻讀寫器。

背景技術

在現有射頻識別技術領域，射頻識別系統一般包括射頻天線、用于控制射頻信號發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射頻天線反饋至讀寫模塊內的信號接收電路，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。而在密集架體的應用中，例如讀取檔案盒的密集架與讀取圖書的智能書架中，天線的數量很多，支持多個天線的多通道讀寫器應運而生。現有的多路切換方法，是用繼電器進行控制該路的通斷，控制射頻信號的導通與關斷，繼電器的封裝與體積都比PIN二極管大，造成PCB板面積很大，使成本增加，另外由于繼電器的開通與關斷瞬間產生的下降或上升沿中，混有大量的高頻諧波，對設備造成很大的電磁干擾，另外繼電器本身就是電磁設備，會對進過的高頻信號產生干擾，導致讀取性能降低。

發明內容

本實用新型針對現有技術中存在的缺點和不足，提出了一種特別適用于對多通道射頻信號進行讀取的射頻信號讀寫切換電路及射頻讀寫器。

本實用新型可以通過以下措施達到：

一種射頻信號讀寫切換電路，其特征在于設有直流偏置電路、PIN開關電路、高頻信號通路，其中直流偏置電路與PIN開關電路的輸入端相連接，PIN開關電路的輸出端與高頻信號通路的輸入端相連接。

本實用新型中還設有與PIN開關電路相連接的PIN并聯電路。

本實用新型所述PIN開關電路設有電感L1、L2，電阻R1，電容C1，C2，二極管D1，其中直流偏置電路與電感L1、電阻R1串聯后接入二極管D1的正極，高頻信號輸入端與電容C1串聯后接入二極管D1的正極，二極管D1的負極與C2串聯后接入高頻信號輸出端，電感L2串聯在二極管D1的負極與接地端之間。

本實用新型還設有與直流偏置電路相連接的指示燈電路。

本實用新型還提出了一種射頻讀寫器，設有控制芯片（MCU）、射頻接收電路、射頻調制電路、射頻發射電路、射頻天線陣列以及射頻切換電路，其特征在于射頻切換電路采用如上所述電路結構。

本實用新型所述射頻天線陣列設有N個射頻天線，N≥2，對應的設有N路射頻切換電路，每路射頻切換電路負責一個射頻天線中射頻信號的發送和接收。

本實用新型中控制芯片（MCU）分別與射頻接收電路、射頻調制電路、射頻切換電路相連接，射頻調制電路的輸出端與射頻發射電路相連接，射頻發射電路和射頻接收電路分別經射頻切換電路與射頻天線陣列相連接。

本實用新型中還設有與控制芯片（MCU）相連接的通信電路，使射頻讀寫器能夠經通信電路與上位機相連接。

本實用新型在使用時，讀寫器上電自檢，蜂鳴器鳴叫一聲，自檢完成，上電后電源指示燈常亮。讀寫器默認設置為被動檢測模式。被動檢測模式等待上位機發鍵標簽指令，讀寫器通過通信電路與上位機相連接，上位機發送檢標簽指令。指令也包括讀寫器哪路應該切換導通的控制信號，讀寫器中的MCU接收到上位機傳來的命令，并進行解析。解析完成后，MCU通過控制電路控制多路讀寫器哪路應該導通、控制開磁場，產生調制之后的射頻信號，射頻信號經過放大電路進行功率放大之后，經過匹配濾波電路，進行阻抗匹配，使輸出阻抗匹配到50歐姆；射頻切換電路在控制信號的作用下，已經選通一路，該路的PIN二極管在直流偏置的作用下正向偏置，射頻信號可以從該路的高頻通路到達連接到該射頻端口的天線上，而沒有選通的那些端口，PIN二極管反向偏置，射頻信號不能通過；射頻信號通過天線向空間輻射電磁場，出與磁場中的標簽受到磁場的耦合信號，產生電量，并將自身的標簽信息也通過磁場耦合返回到天線上，使天線捕捉到標簽信息；攜帶標簽信息的射頻信號，原路經過射頻切換電路中被選中導通的高頻通路，到達射頻接收電路；射頻接收電路對攜帶標簽信息的射頻信號進行解調、濾波、放大、比較等電路，得到標簽信息；標簽信息傳送到讀寫器MCU，讀寫器通過通信電路把標簽信息傳送給上位機，上位機得到標簽信息后即顯示出來。

本實用新型與現有技術相比，通過采用小功率元器件完成多路射頻信號的切換，具有結構合理、成本低、操作簡便等顯著的優點。

附圖說明：

附圖1是本實用新型中射頻切換電路的結構示意圖。

附圖2是本實用新型中射頻切換電路的一種實施方式示意圖。

附圖3是本實用新型中射頻讀寫器的結構示意圖。