[發明專利]一種用于RFID標簽的智能天線系統

在審

• 申請號: 201611010802.6
• 申請日: 2016-11-17
• 公開（公告）號: CN108073841A
• 公開（公告）日: 2018-05-25
• 發明（設計）人: 毋磊;韓書光;李雪建;張云翔;范明浩;王強
• 申請（專利權）人: 北京同方微電子有限公司
• 主分類號: G06K7/10
• 分類號: G06K7/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提供一種用于RFID標簽的智能天線系統。所述智能天線系統包括依次相連的接收天線、信號強度提取電路、放大比較電路和開關切換電路，其中，接收天線為磁通量互成一定夾角（夾角等于180度/N，N≥2）的天線陣列，每個接收天線包括電感和電容，電感電容組成諧振頻率為13.56MHz的LC接收電路，LC接收電路接收來自讀寫器的調制信號，并生成信號強度提取電路的輸入信號Vin1?VinN，Vin1?VinN是載波在13.56MHz的調制信號。本發明采用了新穎的設計思路，通過加權比較選取磁通量互成一定夾角（夾角等于180度/N，N≥2）的天線陣列中的一路信號，增加了標簽抵抗復雜電磁環境的能力，有效的提高標簽解調電路的靈敏度及其環境適應性。

技術領域

本發明涉及一種符合ISO/IEC 1443 標準協議的標簽（tag），特別是用于RFID標簽的智能天線系統。

背景技術

RFID（radio frequency identification，射頻識別）通訊系統包括一個讀寫器（reader）和若干標簽（tag）。ISO/IEC 1443是一種近場RFID系統標準協議，該標準的載波工作頻率是13.56MHz，通訊距離通常在0-10cm之間，涉及PCD（鄰近耦合設備，相當于讀寫器）與PICC（鄰近卡，相當于標簽）之間的雙向通訊。根據信號發送和接收方式的不同定義了TYPEA和TYPEB兩種卡片類型，它們的不同主要在于載波的調制深度及二進制數的編碼方式。

TYPE-A類型在PCD向PICC傳送信號時采用改進的Miller編碼方式，100%ASK調制。在PICC向PCD傳送信號時采用Manchester編碼，OOK調制。

TYPE-B類型在PCD向PICC傳送信號時采用改進的NRZ編碼方式，10%ASK調制。在PICC向PCD傳送信號時采用NRZ-L編碼，BPSK調制。

符合ISO/IEC 1443 標準協議的現有RFID系統，如圖1所示，主要包括PCD和PICC兩部分，其中PICC包括天線線圈、微控制器、自動增益放大濾波模塊、ASK解調電路和解碼器等，天線線圈接收PCD發送的信號經自動增益放大濾波模塊放大濾波后，ASK解調電路進行包絡檢波解調后進行解碼。針對不同的應用場景、通訊距離和PCD設備，天線線圈接收到的信號強度會受空間電磁環境的影響發生場景的改變，單純一種方向的天線系統無法適應復雜的電磁環境，影響信號的發送和接收。

發明內容

針對上述現有技術中存在的不足，本發明的目的是提供一種符合ISO/IEC 1443協議的標簽的智能天線系統，能夠適應復雜的電磁環境。

為了達到上述技術目的，本發明所采用的技術方案是：

一種用于RFID標簽的智能天線系統，所述智能天線系統包括依次相連的接收天線、信號強度提取電路、放大比較電路和開關切換電路，其中，接收天線為磁通量互成一定夾角（夾角等于180度/N，N≥2）的天線陣列，每個接收天線包括電感和電容，電感電容組成諧振頻率為13.56MHz的LC接收電路，LC接收電路接收來自讀寫器的調制信號，并生成信號強度提取電路的輸入信號Vin1?VinN，Vin1-VinN是載波在13.56MHz的調制信號；

信號強度提取電路包括對數放大檢波器和低通濾波器，對數放大檢波器對接收天線發來的13.56MHz信號Vin1?VinN進行對數放大，并進行峰值檢波，得到包含調制信息的包絡信號Vr1-VrN，包絡信號Vr1-VrN通過低通濾波器后，得到與輸入信號強度相關的直流電平信號Vrssi1-VrssiN；

放大比較電路包括運算放大器和比較器，運算放大器將上述與輸入信號強度相關的直流電平信號Vrssi1-VrssiN進行加權放大，分別得到各路輸出信號Vline1-VlineN，比較器的輸入端分別接運算放大器的輸出信號Vline1-VlineN，得到各路天線信號強度加權比較的輸出結果Vcomp；