專利名稱：一種平面式超高頻rfid閱讀器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及射頻識(shí)別(RFID)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種平面式高頻(HF)讀寫(xiě)
班 益。
技術(shù)背景 ' RFID技術(shù)作為一種非接觸式的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)目前在很多領(lǐng)域都有廣泛應(yīng)用。這
種技術(shù)通過(guò)射頻信號(hào)自動(dòng)識(shí)別目標(biāo)對(duì)象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，其識(shí)別工作無(wú)須人工干預(yù)，
識(shí)別率高，速度快。
現(xiàn)有的RFID系統(tǒng)基本由三部分組成射頻標(biāo)簽、閱讀器和天線。射頻標(biāo)簽又稱 為電子標(biāo)簽，由耦合元件及芯片組成，每個(gè)標(biāo)簽都具有唯一的電子編碼，該標(biāo)簽被附 著在物體上用于標(biāo)識(shí)目標(biāo)對(duì)象，標(biāo)簽可以分為被動(dòng)標(biāo)簽(或無(wú)源標(biāo)簽)和主動(dòng)標(biāo)簽(或有 源標(biāo)簽)?，F(xiàn)有一種閱讀器還可以用于向標(biāo)簽中寫(xiě)入信息，兼具讀取和寫(xiě)入的功能，因 此又被稱為讀寫(xiě)器。天線用于在標(biāo)簽和閱讀器之間傳遞射頻信號(hào)。這種RPID系統(tǒng)的 基本原理是當(dāng)射頻標(biāo)簽進(jìn)入磁場(chǎng)后，被動(dòng)標(biāo)簽接收閱讀器發(fā)出的射頻信號(hào)，憑借感 應(yīng)的電流獲得的能量發(fā)送出儲(chǔ)存在標(biāo)簽的芯片中的產(chǎn)品信息，主動(dòng)標(biāo)簽主動(dòng)發(fā)出一定 頻率的信號(hào)。然后閱讀器接收標(biāo)簽發(fā)送的信號(hào)，解碼讀取其中的信息，并將讀取的信 息送入到其他數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)中以待相關(guān)的數(shù)據(jù)處理。
RFID應(yīng)用所占據(jù)的頻段或頻點(diǎn)在業(yè)內(nèi)有公認(rèn)的劃分，按頻率高低可以分為低頻 段(30kHz-300kHz，典型的工作頻率有125kHz、 133kHz)、中高頻段(3MHz-30MHz， 典型的工作頻率有13.56MHz)、超高頻與微波(30MHz以上，典型的工作頻率有 433MHz、 902-928MHz、 2.45GHz、 5.8GHz)。對(duì)于可無(wú)線寫(xiě)入的標(biāo)簽而言，通常情況 下，寫(xiě)入距離要小于讀取距離，其原因在于寫(xiě)入要求更大的能量?，F(xiàn)有的高頻RFID 讀寫(xiě)器一般利用專用的集成電路芯片來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)，如飛利浦生產(chǎn)的RC500等，其中集
成的各個(gè)元器件都不可改動(dòng)。但是這類芯片中集成的功率元件一般功率較小，多為1 瓦以下，因此信號(hào)發(fā)射功率較小，所以會(huì)帶來(lái)信號(hào)能量低、速度慢、讀寫(xiě)距離短等不 足，現(xiàn)有的讀寫(xiě)器一般讀寫(xiě)距離約為10cm左右。并且，由于信號(hào)能量較低，所以有 時(shí)發(fā)出幾個(gè)信號(hào)才能收到一個(gè)返回信號(hào)，讀取寫(xiě)入率也因此受到影響。
RFID讀寫(xiě)器可以應(yīng)用于各種領(lǐng)域，如商店、物流、門(mén)禁等等，根據(jù)所要讀取的 物品的大小、形狀，閱讀器一般分為手持式和固定式，其中固定式按外形還可以分為 平面式、立式等等。例如，在圖書(shū)館中，多使用放置在桌面上的平面式讀寫(xiě)器，將書(shū) 放置在平面式讀寫(xiě)器上來(lái)讀取書(shū)上的射頻標(biāo)簽。但是，通常一本書(shū)的厚度可能達(dá)到 10cm以上，這時(shí)使用現(xiàn)有的應(yīng)用于圖書(shū)館的平面式讀寫(xiě)器只能將書(shū)放在一本一本單獨(dú) 掃描，這樣工作人員的工作量很大。如果將書(shū)疊放在一起，則會(huì)造成部分射頻標(biāo)簽距 讀寫(xiě)器的距離增大，無(wú)法正常讀取標(biāo)簽。發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型針對(duì)現(xiàn)有的平面式高頻讀寫(xiě)器中所存在的利用專用集成電路芯片設(shè) 計(jì)導(dǎo)致讀取距離小、不能一次讀取疊放在一起導(dǎo)致厚度過(guò)大的多個(gè)物體的不足，提供 一種采用分立器件的平面式高頻讀寫(xiě)器，該讀寫(xiě)器能夠發(fā)出能量髙、功率大的信號(hào)， 讀寫(xiě)距離較大，能夠一次性讀取多個(gè)疊放物體。
本實(shí)用新型提供的平面式高頻讀寫(xiě)器包括平面式外殼及置于該平面式外殼內(nèi)的 調(diào)制電路、發(fā)射接收電路、解調(diào)電路和天線，所述發(fā)射接收電路與天線通信，調(diào)制電 路的輸出端、解調(diào)電路的輸入端均電連接到發(fā)射接收電路，其中，所述發(fā)射接收電路 與調(diào)制電路和/或解調(diào)電路之間可拆裝地連接。
現(xiàn)有技術(shù)中的平面式高頻讀寫(xiě)器采用集成電路芯片，不能對(duì)芯片中的各集成部分 進(jìn)行獨(dú)立配置，而本實(shí)用新型通過(guò)至少使發(fā)射接收電路分立(優(yōu)選使組成元器件均分 立)，并與該讀寫(xiě)器的其他組成部分可拆裝地連接，也就是不與其它組成部分集成，從 而可以對(duì)發(fā)射接收電路的發(fā)射、接收功率進(jìn)行獨(dú)立配置。例如可以采用大功率器件， 從而使得本實(shí)用新型提供的平面式高頻讀寫(xiě)器能夠發(fā)出能量高、功率大的信號(hào)，因此
讀寫(xiě)距離遠(yuǎn)。采用功率為1瓦以上的器件時(shí)，讀寫(xiě)距離可以達(dá)到30cm以上，為現(xiàn)有 高頻讀寫(xiě)器的三倍以上，采用功率為4瓦以上的器件時(shí)，讀寫(xiě)距離可以達(dá)到1米以上。 并且由于信號(hào)能量的提高，更容易收到響應(yīng)。在優(yōu)選實(shí)施方式中組成該平面式高頻讀 寫(xiě)器的元器件彼此之間都是可拆裝地、非集成的連接。由于讀寫(xiě)距離大大加大，例如 在圖書(shū)館使用時(shí)，可以將多本書(shū)疊放在一起一次性讀取標(biāo)簽信息，從而大大減少工作 人員的工作量，提高讀取效率。

圖1為本實(shí)用新型提供的平面式高頻讀寫(xiě)器的立體圖2為應(yīng)用根據(jù)本實(shí)用新型提供的平面式高頻讀寫(xiě)器的RFID系統(tǒng)的組成框圖； 圖3為根據(jù)本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式的平面式高頻讀寫(xiě)器的組成框圖。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步的說(shuō)明。
如圖l、 2所示，本實(shí)用新型提供的平面式高頻讀寫(xiě)器1包括平面式外殼10及置 于該平面式外殼10內(nèi)的調(diào)制電路11、發(fā)射接收電路12、解調(diào)電路13和天線20，所 述發(fā)射接收電路12與天線20通信，調(diào)制電路11的輸出端、解調(diào)電路13的輸入端均 電連接到發(fā)射接收電路12，其中，所述發(fā)射接收電路12與調(diào)制電路11和/或解調(diào)電路 13之間可拆裝地連接。
如圖1所示，所述平面式外殼10可以為矩形，尺寸以適用于所要識(shí)別的物體的 尺寸為準(zhǔn)，如在圖書(shū)館使用時(shí)，平面式外殼10的尺寸可以略大于一般書(shū)本的常規(guī)尺寸， 如略大于標(biāo)準(zhǔn)A4紙的尺寸。如圖所示，平面式外殼10上還可以具有多個(gè)指示燈，例 如LED指示燈用于指示讀寫(xiě)狀態(tài)等等。
如圖2中所示，所述發(fā)射接收電路12包括發(fā)射器121和接收器122，發(fā)射器121
4的輸出端、接收器122的輸入端分別與天線20通信，發(fā)射器121的輸入端電連接到調(diào) 制電路11的輸出端，接收器122的輸出端電連接到解調(diào)電路13的輸入端。
所述發(fā)射器121和接收器122與天線20之間構(gòu)成通信鏈路，天線20與射頻標(biāo)簽 30之間構(gòu)成無(wú)線射頻通信的通信鏈路，從而讀寫(xiě)器1可以通過(guò)這些通信鏈路向射頻標(biāo) 簽30中寫(xiě)入信息或者從射頻標(biāo)簽30中讀取信息。其中天線20為平面天線，在讀取范 圍內(nèi)無(wú)盲區(qū)。
本實(shí)用新型中提到的"可拆裝地連接"是指不與其他組成部分集成組合成集成電 路芯片，以區(qū)別于現(xiàn)有技術(shù)中的集成電路芯片，本實(shí)用新型可以根據(jù)讀寫(xiě)器的工作原 理搭建電路，并且各元件之間互不集成，從而讀寫(xiě)器中的元器件都可以可拆裝地選取， 可以選擇比集成電路芯片中性能更好、功率更大的元器件。
具體來(lái)說(shuō)，所述讀寫(xiě)器1中的所述發(fā)射器121與所述調(diào)制電路11和/或接收器122 與解調(diào)電路13可以可拆裝地連接，這些電路中的元器件也可以可拆裝地連接到各自的 電路中。
本實(shí)用新型使用的調(diào)制電路11可以采用頻移鍵控(FSK)和幅移鍵控(ASK)兩種調(diào) 制方式，以增強(qiáng)抗干擾能力；并且調(diào)制幅度也可以調(diào)整，以適應(yīng)各種不同的標(biāo)簽。
所述讀寫(xiě)器1還可以包括置于所述平面式外殼10內(nèi)的載波生成電路14、調(diào)制信 號(hào)生成電路15，該載波生成電路14和調(diào)制信號(hào)生成電路15的輸出端分別連接到所述 調(diào)制電路11的輸入端。所述載波生成電路14和調(diào)制信號(hào)生成電路15與所述調(diào)制電路 ll可拆裝地連接。與上面介紹的類似，所述載波生成電路14和調(diào)制信號(hào)生成電路15 中的元器件也可以可拆裝地連接到各自的電路中。所述載波生成電路14可以包括振蕩 電路和分頻電路，為本領(lǐng)域人員所供知。調(diào)制信號(hào)生成電路15可以由軟件控制，以確 定要寫(xiě)入的信息。
在上述非集成的實(shí)施方式的情況下，可以對(duì)發(fā)射接收電路12(即發(fā)射器121和接 收器122)的參數(shù)(如功率)進(jìn)行獨(dú)立配置。例如，可以選取功率大于1瓦的發(fā)射器121 和接收器122，優(yōu)選功率范圍為1瓦至10瓦之間。 一般采用功率為1瓦以上的器件時(shí)， 讀寫(xiě)距離可以達(dá)到30cm以上，為現(xiàn)有高頻讀寫(xiě)器的三倍以上，采用功率為4瓦以上 的器件時(shí)，讀寫(xiě)距離可以達(dá)到l米以上。
由于本實(shí)用新型針對(duì)的是高頻讀寫(xiě)器，所以所述發(fā)射器121和接收器122的工作 頻率的范圍為3MHz-30MHz，典型為13.56MHz。
本實(shí)用新型提供的平面式高頻讀寫(xiě)器1中的各個(gè)電路均沒(méi)有特別限定，可以采用 本領(lǐng)域人員公知的能夠?qū)崿F(xiàn)其功能的各種電路，并且所構(gòu)成的閱讀器可以讀寫(xiě)所有符 合ISO 15693標(biāo)準(zhǔn)的射頻標(biāo)簽。
此外，本實(shí)用新型提供的平面式高頻讀寫(xiě)器l還可以包括各種附加電路，如放大電路、 濾波電路等等，并可以通過(guò)軟件對(duì)該讀寫(xiě)器1發(fā)送和收到的信息進(jìn)行編碼和解碼等。 還可以包括各種接口，例如網(wǎng)線接口，以與計(jì)算機(jī)通過(guò)網(wǎng)線連接，等等。這都是本領(lǐng) 域普遍采用的公知技術(shù)，在此不再贅述。
權(quán)利要求1.一種平面式高頻讀寫(xiě)器，該平面式高頻讀寫(xiě)器(1)包括平面式外殼(10)及置于該平面式外殼(10)內(nèi)的調(diào)制電路(11)、發(fā)射接收電路(12)、解調(diào)電路(13)和天線(20)，所述發(fā)射接收電路(12)與天線(20)通信，調(diào)制電路(11)的輸出端、解調(diào)電路(13)的輸入端均電連接到發(fā)射接收電路(12)，其特征在于，所述發(fā)射接收電路(12)與調(diào)制電路(11)和/或解調(diào)電路(13)之間可拆裝地連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的平面式高頻讀寫(xiě)器，其特征在于，所述平面式外殼(IO) 為矩形。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的平面式高頻讀寫(xiě)器，其特征在于，所述發(fā)射接收電路(12) 包括發(fā)射器(121)和接收器(122)，發(fā)射器(121)的輸出端、接收器(122)的輸入端分別與 天線(20)通信，發(fā)射器(121)的輸入端電連接到調(diào)制電路(11)的輸出端，接收器(122)的 輸出端電連接到解調(diào)電路(13)的輸入端，所述發(fā)射器(121)與所述調(diào)制電路(ll)和/或接 收器(122)與解調(diào)電路(13)可拆裝地連接。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的平面式高頻讀寫(xiě)器，其特征在于，所述調(diào)制電路(ll)、 發(fā)射器(121)、接收器(122)和解調(diào)電路(13)中的元器件分別可拆裝地連接到所述調(diào)制電 路(ll)、發(fā)射器(121)、接收器(122)和解調(diào)電路(13)的電路中。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3-4中任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的平面式高頻讀寫(xiě)器，其特征在于， 所述發(fā)射器(121)和接收器(122)的功率大于1瓦。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的平面式高頻讀寫(xiě)器，其特征在于，所述發(fā)射器(121)和 接收器(122)的功率為1瓦-10瓦。
7. 根據(jù)權(quán)利要求3-4中任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的平面式高頻讀寫(xiě)器，其特征在于， 所述發(fā)射器(121)和接收器(122)的工作頻率為3MHz-30MHz。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的平面式高頻讀寫(xiě)器，其特征在于，所述發(fā)射器(121)和 接收器(122)的工作頻率為13.56MHz。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的平面式高頻讀寫(xiě)器，其特征在于，所述讀寫(xiě)器(l)還包 括置于所述平面式外殼(10)內(nèi)的載波生成電路(14)和調(diào)制信號(hào)生成電路(15)，該載波生 成電路(14)和調(diào)制信號(hào)生成電路(15)的輸出端分別連接到所述調(diào)制電路(11)的輸入端。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的平面式高頻讀寫(xiě)器，其特征在于，所述載波生成電路 (14)和調(diào)制信號(hào)生成電路(15)與所述調(diào)制電路(11)可拆裝地連接。
專利摘要本實(shí)用新型涉及射頻識(shí)別領(lǐng)域，提供一種平面式高頻讀寫(xiě)器，該平面式高頻讀寫(xiě)器(1)包括平面式外殼(10)及置于該平面式外殼(10)內(nèi)的調(diào)制電路(11)、發(fā)射接收電路(12)、解調(diào)電路(13)和天線(20)，所述發(fā)射接收電路(12)與天線(20)通信，調(diào)制電路(11)的輸出端、解調(diào)電路(13)的輸入端均電連接到發(fā)射接收電路(12)，其特征在于，所述發(fā)射接收電路(12)與調(diào)制電路(11)和/或解調(diào)電路(13)之間可拆裝地連接。本實(shí)用新型可以對(duì)發(fā)射接收電路(12)的發(fā)射、接收功率進(jìn)行獨(dú)立配置，從而使用大功率器件時(shí)可以增大讀寫(xiě)距離，如在圖書(shū)館使用時(shí)可以一次性讀取多本疊放在一起的書(shū)籍。
文檔編號(hào)G06K7/10GK201383156SQ200920148790
公開(kāi)日2010年1月13日 申請(qǐng)日期2009年3月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月30日
發(fā)明者付潤(rùn)亭, 亮 楊, 林兆輝, 熊本海, 羅清堯, 直 耿 申請(qǐng)人:天津市畜牧業(yè)發(fā)展服務(wù)中心;中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院北京畜牧獸醫(yī)研究所