專利名稱：用于手持式rfid讀寫器的讀寫模塊及其讀寫器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及射頻識別領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種用于手持式RFID讀寫器的讀寫模塊及其讀寫器。
背景技術(shù)：
目前RFID技術(shù)應(yīng)用行業(yè)非常廣泛，如物流、圖書、交通、畜牧等，各行各業(yè)對RFID讀寫器的需求也多種多樣，由于手持式RFID讀寫器即“手持機(jī)”攜帶方便，易用性好，深受客戶的青睞，所以手持機(jī)多樣化需求尤其顯著。手持機(jī)在實際使用過程中，由于其隨持有人員移動，所以可能遇到各種使用環(huán)境及各種不同的電子標(biāo)簽，出現(xiàn)了在使用現(xiàn)場對雙頻段讀寫的應(yīng)用需求(也就是說，可能在一個使用環(huán)境下讀取處于不同頻段的多種標(biāo)簽的數(shù)據(jù))。同時，手持機(jī)的移動特性也要求其求體積小，重量輕，以便使用人員能夠長時間手持使用而不會感覺很累?，F(xiàn)有的手持機(jī)基本上只能讀寫一個頻道的電子標(biāo)簽，現(xiàn)在對于上述一個環(huán)境下可能存在多種頻道的標(biāo)簽的應(yīng)用，均是采用不同的讀寫器進(jìn)行讀寫，這給使用者帶來了不便。

實用新型內(nèi)容本實用新型要解決的技術(shù)問題在于，針對現(xiàn)有技術(shù)的上述現(xiàn)有的手持機(jī)只能讀寫一個頻道的電子標(biāo)簽、重量較大、體積較大的缺陷，提供一種可以讀寫多個頻道的電子標(biāo)簽、重量輕、體積小的用于手持式RFID讀寫器的讀寫模塊及其讀寫器。本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:構(gòu)造一種用于手持式RFID讀寫器的讀寫模塊，包括基帶控制單元、電源單元、超高頻單元和高頻單元；所述超高頻單元和所述高頻單元分別與所述基帶控制單元的不同端口連接并進(jìn)行數(shù)據(jù)交互；所述電源單元包括為所述基帶控制單元供電的第一電源模塊、在所述基帶控制單元輸出的第一控制信號控制下輸出電源電壓為超高頻單元供電的第二電源模塊和在所述基帶控制單元輸出的第二控制信號控制下輸出電源電壓為高頻單元供電的第三電源模塊；所述基帶控制單元依據(jù)其接收到的、由上位機(jī)發(fā)送的協(xié)議類型輸出所述第一控制信號或所述第二控制信號中的一個。更進(jìn)一步地,所述超高頻單元包括超高頻發(fā)送接收模塊和超高頻天線，所述超高頻發(fā)送接收模塊連接在所述基帶控制單元和所述超高頻天線之間；所述高頻單元包括高頻發(fā)送接收模塊和高頻天線，所述高頻發(fā)送接收模塊連接在所述基帶控制單元和所述高頻天線之間。更進(jìn)一步地，所述超高頻發(fā)送接收模塊進(jìn)一步包括用于發(fā)送或接收超高頻電磁波的超高頻天線、與所述超高頻天線連接的定向稱合器、超高頻RFID集成電路、超高頻發(fā)射支路、超聞頻接收支路和超聞頻振蕩單兀；所述超聞頻發(fā)射支路連接在所述超聞頻RFID集成電路的射頻輸出端口和所述定向耦合器的射頻輸入接口之間；所述超高頻接收支路連接在所述超高頻RFID集成電路的射頻輸入端口和所述定向耦合器的射頻輸出接口之間；所述超高頻振蕩單元與所述超高頻RFID集成電路的本地振蕩輸入輸出端口連接。更進(jìn)一步地，所述超高頻接收支路包括第一平衡到不平衡轉(zhuǎn)換器；所述超高頻發(fā)射支路包括依次連接的平衡到不平衡轉(zhuǎn)換器、第一射頻開關(guān)、介質(zhì)濾波器、第二射頻開關(guān)、功率放大器和低通濾波器；所述第二平衡到不平衡轉(zhuǎn)換器的輸入端與所述超高頻RFID集成電路的射頻輸出端口連接，所述低通濾波器的輸出端與所述定向耦合器的射頻輸入端連接。更進(jìn)一步地，所述高頻發(fā)送接收模塊進(jìn)一步包括用于將所述高頻天線接收到的電磁波信號轉(zhuǎn)換為基帶信號或?qū)⒒鶐盘栟D(zhuǎn)換為高頻射頻信號發(fā)送到所述高頻天線的高頻RFID集成電路和產(chǎn)生并輸送高頻本地振蕩信號到所述高頻RFID集成電路的高頻振蕩單
J Li ο更進(jìn)一步地，所述基帶控制單元接收到的協(xié)議是IS018000-6C協(xié)議，其輸出第一控制信號；所述基帶控制單元接收到的協(xié)議是IS014443A協(xié)議或IS015693協(xié)議，輸出第二控制信號。更進(jìn)一步地，所述超高頻天線為陶瓷體天線，其通過連接點焊接在電路板上；所述高頻天線為設(shè)置在電路板上的銅箔形成的印制天線。更進(jìn)一步地，所述超高頻天線和所述高頻天線設(shè)置在同一印制電路板上，所述超高頻天線焊接在所述電路板上，所述高頻天線圍繞所述超高頻天線的連接點。更進(jìn)一步地,所述基帶控制單元、電源單元、超高頻發(fā)送接收模塊和高頻發(fā)送接收模塊設(shè)置在同一電路板上，所述電路板設(shè)置在一封閉的屏蔽盒內(nèi)，分別通過電纜與所述超高頻天線和高頻天線連接。本實用新型還涉及一種手持式RFID讀寫器，包括RFID讀寫模塊，其特征在于，所述RFID讀寫模塊上述任意一項所述的讀寫模塊。實施本實用新型的用于手持式RFID讀寫器的讀寫模塊及其讀寫器，具有以下有益效果:由于在讀寫模塊上設(shè)置了超高頻單元和高頻單元，且該超高頻單元和高頻單元共用同一個基帶控制單元，同時，使用不同的、受基帶控制單元輸出信號控制的多個電源模塊為上述超高頻單元和高頻單元分別供電，使得其中一個單元工作時，另外一個單元不工作，減少其相互之間的干擾；所以該讀寫模塊可以讀寫多個頻道的電子標(biāo)簽，且體積及重量均較小。

圖1是本實用新型用于手持式RFID讀寫器的讀寫模塊及其讀寫器實施例中讀寫模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是所述實施例中超高頻單元的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是所述實施例中高頻單元的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
下面將結(jié)合附圖對本實用新型實施例作進(jìn)一步說明。如圖1所示，在本實用新型的用于手持式RFID讀寫器的讀寫模塊及其讀寫器實施例中，讀與|旲塊包括基帶控制單兀1、電源單兀2、超聞頻單兀3和聞頻單兀4 ;其中，基帶控制單元I接收其上位機(jī)(圖中未示出)發(fā)出的指令和數(shù)據(jù)，輸出控制信號，控制整個讀寫模塊的工作；同時，該基帶控制模塊I還將準(zhǔn)備發(fā)送的基帶信號通過不同的數(shù)據(jù)端口傳輸?shù)缴鲜龀哳l單元3或高頻單元4中，使其轉(zhuǎn)換為超高頻信號或高頻信號發(fā)送出去；此外該基帶控制單元I還接收上述超高頻單元3或高頻單元4傳輸來的基帶信號，得到其中的數(shù)據(jù)內(nèi)容。在本實施例中，如圖1所示，電源單元2包括第一電源模塊21、第二電源模塊22和第三電源模塊23，其中，第一電源模塊21為上述基帶控制單元I供電，而第二電源模塊22和第三電源23分別在基帶控制單元I輸出的控制信號的控制下，分別為超高頻單元3和高頻單元4供電，使其工作。值得一提的是，在本實施例中，上述第二電源模塊22由基帶控制單元I輸出的第一控制信號控制，而第三電源模塊23由基帶控制單元I輸出的第二控制信號控制。當(dāng)基帶控制單元I輸出第一控制信號時，第二電源模塊22為超高頻單元3供電，超高頻單元3工作，接收或發(fā)射超高頻的射頻信號；同時，基帶控制單元I并不會輸出第二控制信號，也就是第三電源模塊23并不給高頻單元4供電，高頻單元4并不工作；反之，如果基帶控制單元I輸出第二控制信號，則高頻單元工作，同樣地，此時基帶控制單元I也不會輸出第一控制信號，超高頻單元3不會工作。也就是說，在同一個時間上，基帶控制單元I只能輸出上述第一控制信號和第二控制信號中的一個，另一個則不會輸出。這使得上述超高頻單元3和高頻單元4只能有一個能夠得到電源供應(yīng)而工作，另一個由于沒有電源供應(yīng)，不會工作。避免了兩個單元同時工作時射頻信號之間的相互影響，使得工作的那個單元更為穩(wěn)定、可靠。此外，在本實施例中，基帶控制單元I是依據(jù)其接收到的、由其上位機(jī)發(fā)送的協(xié)議類型來輸出上述第一控制信號或第二控制信號的。更具體地說，當(dāng)基帶控制單元I接收到的協(xié)議是IS018000-6C協(xié)議，其輸出第一控制信號，使得超高頻單元3工作；當(dāng)基帶控制單元接I收到的協(xié)議是IS014443A協(xié)議或IS015693協(xié)議，輸出第二控制信號，使得高頻單元4工作。如圖2所不，在本實施例中，超聞頻單兀3包括超聞頻發(fā)送接收|旲塊和超聞頻天線(圖2中除超高頻天線外均為超高頻發(fā)送接收模塊)，超高頻發(fā)送接收模塊連接在基帶控制單兀I和超聞頻天線之間；而超聞頻發(fā)送接收|旲塊包括定向I禹合器、超聞頻RFID集成電路、差高頻發(fā)送支路(由圖2中的第二平衡到不平衡轉(zhuǎn)換器、第一射頻開關(guān)、介質(zhì)濾波器、第二射頻開關(guān)、功率放大器和低通濾波器組成)、超高頻接收支路(第一平衡到不平衡轉(zhuǎn)換器)和超高頻振蕩器。超高頻發(fā)射支路連接在超高頻RFID集成電路的射頻輸出端口和定向耦合器的射頻輸入接口之間，用于傳輸由超高頻RFID集成電路輸出的、準(zhǔn)備通過超高頻天線發(fā)送的射頻信號；超高頻接收支路連接在超高頻RFID集成電路的射頻輸入端口和定向耦合器的射頻輸出接口之間，用于傳輸由上述超高頻天線接收到的信號到上述超高頻RFID集成電路；超高頻振蕩單元與超高頻RFID集成電路的本地振蕩輸入輸出端口連接，提供作為本地振蕩頻率的振蕩信號。如圖2所示，超高頻接收支路包括第一平衡到不平衡轉(zhuǎn)換器；而超高頻發(fā)射支路包括依次連接的平衡到不平衡轉(zhuǎn)換器、第一射頻開關(guān)、介質(zhì)濾波器(在圖2中，介質(zhì)濾波器由兩個并列的介質(zhì)濾波器構(gòu)成)、第二射頻開關(guān)、功率放大器和低通濾波器；第二平衡到不平衡轉(zhuǎn)換器的輸入端與超高頻RFID集成電路的射頻輸出端口連接，低通濾波器的輸出端與定向耦合器的射頻輸入端連接。在本實施例中，如圖3所示,高頻單元4包括高頻發(fā)送接收模塊和高頻天線,所述高頻發(fā)送接收模塊連接在所述基帶控制單元和所述高頻天線之間；所述高頻發(fā)送接收模塊進(jìn)一步包括用于將所述高頻天線接收到的電磁波信號轉(zhuǎn)換為基帶信號或?qū)⒒鶐盘栟D(zhuǎn)換為高頻射頻信號發(fā)送到所述高頻天線的高頻RFID集成電路和產(chǎn)生并輸送高頻本地振蕩信號到所述高頻RFID集成電路的高頻振蕩單元。此外，在本實施例中，上述超高頻天線為陶瓷體天線，其通過連接點焊接在一電路板上；而高頻天線為設(shè)置在電路板上的銅箔形成的印制天線。超高頻天線和高頻天線設(shè)置在同一印制電路板上，超高頻天線焊接在所述電路板上，而形成高頻天線的印制線則圍繞超高頻天線的連接點分布。這種設(shè)置可以使得天線占用的空間最小。同時，上述基帶控制單元1、電源單元2、超高頻發(fā)送接收模塊和高頻發(fā)送接收模塊設(shè)置在同一電路板上(在本實施中，該電路板和設(shè)置天線的電路板不是同一塊電路板，其間通過線纜連接)，該電路板(設(shè)置有基帶控制單元I的電路板)設(shè)置在一封閉的屏蔽盒內(nèi)，分別通過電纜與所述超高頻天線、高頻天線和上位機(jī)(包括一些構(gòu)成讀寫器的外圍部件)連接。綜上所述，在本實施例中，讀寫模塊的具體的工作過程如下:電源單元2給所連接的各個模塊供電，然后基帶控制單元I依據(jù)其接收到的指令來選擇工作協(xié)議，如果選擇IS018000-6C協(xié)議，基帶控制單元I輸出第一控制信號，使第二電源模塊22為超高頻單元3供電，啟動超高頻單元3工作，與超高頻標(biāo)簽進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，最后把超高頻標(biāo)簽的信息傳送給基帶控制單元I ;如果選擇IS014443A協(xié)議或IS015693協(xié)議，基帶控制單元I輸出第二控制信號，使第三電源模塊23為高頻單元4供電，啟動高頻單元4工作，與高頻標(biāo)簽進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，最后把高頻標(biāo)簽的信息傳送給基帶控制單元1，再由基帶控制單元I通過接口電路(圖中未示出)傳送給手持機(jī)本體。其中，基帶控制單元I用于控制超高頻單元3和高頻單元4工作,并對超高頻單元3和高頻單元4返回的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，通過接口電路與手持機(jī)本體進(jìn)行通信。在本實施例中，第二電源模塊22和第三電源模塊23分別采用多個穩(wěn)壓電路為其供電的部件供電，分別提供3.3V和5V的直流電壓。超高頻單元3的工作過程是:超高頻RFID集成電路和超高頻振蕩器組成的頻率綜合發(fā)生器，產(chǎn)生差分載波信號，經(jīng)過第二平衡到不平衡轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為單路載波信號輸出到第一射頻開關(guān)，第一射頻開關(guān)開啟與第二介質(zhì)濾波器的信號輸出端，經(jīng)第二介質(zhì)濾波器濾波后，將920MHz-925MHz頻段載波信號輸出到第二射頻開關(guān)相應(yīng)的接入端，并通過第二射頻開關(guān)將經(jīng)過濾波的載波信號輸出到功率放大器進(jìn)行功率的放大，放大后的信號輸出到低通濾波器進(jìn)行諧波的抑制，然后輸出到定向耦合器，最后由超高頻天線將載波信號輻射出去，激活標(biāo)簽，與標(biāo)簽進(jìn)行通信。接收時，超高頻天線收到的信號流向由定向耦合器、第一平衡到不平衡轉(zhuǎn)換器傳輸?shù)匠哳lRFID集成電路，即超高頻天線將接收到的信號輸出給定向耦合器，經(jīng)其定向耦合端輸出到第一平衡到不平衡轉(zhuǎn)換器，經(jīng)第一平衡到不平衡轉(zhuǎn)換器將輸入的單路信號轉(zhuǎn)換為差分信號輸出給超高頻RFID集成電路。標(biāo)簽被載波激活后，返回射頻回波信號由超高頻天線接收，輸出到定向耦合器，并由其耦合端輸出到第一平衡到不平衡轉(zhuǎn)換器，轉(zhuǎn)換為差分信號輸出到超高頻集成電路內(nèi)部進(jìn)行小信號放大、解調(diào)、濾波、數(shù)字信號放大及解碼，最后把數(shù)據(jù)傳送給基帶控制單元I處理，基帶控制單元I將處理后的數(shù)據(jù)傳送給手持機(jī)本體。而高頻單元4包括高頻RFID集成電路和與之相連的高頻振蕩器，高頻RFID集成電路與基帶控制單元I相連。本實施例中，高頻天線選用13.56MHz頻段天線。高頻單元4由高頻RFID射頻發(fā)射電路和高頻RFID射頻接收電路組成。高頻振蕩器將產(chǎn)生的本振信號輸出到高頻RFID集成電路并經(jīng)其在內(nèi)部進(jìn)行調(diào)制和放大后，輸出已放大的載波信號到高頻天線，由高頻天線將載波信號輻射出去，激活標(biāo)簽，與標(biāo)簽進(jìn)行通信。當(dāng)標(biāo)簽被載波激活后，返回射頻回波信號由高頻天線接收，輸出到高頻RFID集成電路，在其內(nèi)部進(jìn)行小信號放大、解調(diào)、濾波、數(shù)字信號放大及解碼，最后把數(shù)據(jù)傳送給基帶控制單元I處理，基帶控制單元I將處理后的數(shù)據(jù)傳送給手持機(jī)本體。本實用新型還涉及一種手持式RFID讀寫器，包括RFID讀寫模塊，該RFID讀寫模塊上述的用于手持式RFID讀寫器的讀寫模塊。以上所述實施例僅表達(dá)了本實用新型的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對本實用新型專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本實用新型的保護(hù)范圍。因此，本實用新型專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
權(quán)利要求1.一種用于手持式RFID讀寫器的讀寫模塊，其特征在于，包括基帶控制單元、電源單元、超高頻單元和高頻單元；所述超高頻單元和所述高頻單元分別與所述基帶控制單元的不同端口連接并進(jìn)行數(shù)據(jù)交互；所述電源單元包括為所述基帶控制單元供電的第一電源模塊、在所述基帶控制單元輸出的第一控制信號控制下輸出電源電壓為超高頻單元供電的第二電源模塊和在所述基帶控制單元輸出的第二控制信號控制下輸出電源電壓為高頻單元供電的第三電源模塊；所述基帶控制單元依據(jù)其接收到的、由上位機(jī)發(fā)送的協(xié)議類型輸出所述第一控制信號或所述第二控制信號中的一個。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于手持式RFID讀寫器的讀寫模塊，其特征在于，所述超高頻單元包括超高頻發(fā)送接收模塊和超高頻天線，所述超高頻發(fā)送接收模塊連接在所述基帶控制單元和所述超高頻天線之間；所述高頻單元包括高頻發(fā)送接收模塊和高頻天線，所述高頻發(fā)送接收模塊連接在所述基帶控制單元和所述高頻天線之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于手持式RFID讀寫器的讀寫模塊，其特征在于，所述超高頻發(fā)送接收模塊進(jìn)一步包括與所述超高頻天線連接的定向稱合器、超高頻RFID集成電路、超聞頻發(fā)射支路、 超聞頻接收支路和超聞頻振蕩單兀；所述超聞頻發(fā)射支路連接在所述超高頻RFID集成電路的射頻輸出端口和所述定向耦合器的射頻輸入接口之間；所述超高頻接收支路連接在所述超高頻RFID集成電路的射頻輸入端口和所述定向耦合器的射頻輸出接口之間；所述超高頻振蕩單元與所述超高頻RFID集成電路的本地振蕩輸入輸出端口連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于手持式RFID讀寫器的讀寫模塊，其特征在于，所述超高頻接收支路包括第一平衡到不平衡轉(zhuǎn)換器；所述超高頻發(fā)射支路包括依次連接的平衡到不平衡轉(zhuǎn)換器、第一射頻開關(guān)、介質(zhì)濾波器、第二射頻開關(guān)、功率放大器和低通濾波器；所述第二平衡到不平衡轉(zhuǎn)換器的輸入端與所述超高頻RFID集成電路的射頻輸出端口連接，所述低通濾波器的輸出端與所述定向耦合器的射頻輸入端連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于手持式RFID讀寫器的讀寫模塊，其特征在于，所述高頻發(fā)送接收模塊進(jìn)一步包括用于將所述高頻天線接收到的電磁波信號轉(zhuǎn)換為基帶信號或?qū)⒒鶐盘栟D(zhuǎn)換為高頻射頻信號發(fā)送到所述高頻天線的高頻RFID集成電路和產(chǎn)生并輸送高頻本地振蕩信號到所述高頻RFID集成電路的高頻振蕩單元。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于手持式RFID讀寫器的讀寫模塊，其特征在于，所述基帶控制單元接收到的協(xié)議是IS018000-6C協(xié)議，其輸出第一控制信號；所述基帶控制單元接收到的協(xié)議是IS014443A協(xié)議或IS015693協(xié)議，輸出第二控制信號。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的用于手持式RFID讀寫器的讀寫模塊，其特征在于，所述超高頻天線為陶瓷體天線，其通過連接點焊接在電路板上；所述高頻天線為設(shè)置在電路板上的銅箔形成的印制天線。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的用于手持式RFID讀寫器的讀寫模塊，其特征在于，所述超高頻天線和所述高頻天線設(shè)置在同一印制電路板上，所述超高頻天線焊接在所述電路板上，所述高頻天線圍繞所述超高頻天線的連接點。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的用于手持式RFID讀寫器的讀寫模塊，其特征在于，所述基帶控制單元、電源單元、超高頻發(fā)送接收模塊和高頻發(fā)送接收模塊設(shè)置在同一電路板上，所述電路板設(shè)置在一封閉的屏蔽盒內(nèi)，分別通過電纜與所述超高頻天線和高頻天線連接。
10.一種手持式RFID讀寫器，包括RFID讀寫模塊，其特征在于，所述RFID讀寫模塊為如權(quán)利要求1-9任意一項所述的讀寫模塊。
專利摘要本實用新型涉及一種用于手持式RFID讀寫器的讀寫模塊，包括基帶控制單元、電源單元、超高頻單元和高頻單元；所述超高頻單元和所述高頻單元分別與所述基帶控制單元的不同端口連接并進(jìn)行數(shù)據(jù)交互；所述電源單元包括為所述基帶控制單元供電的第一電源模塊、在所述基帶控制單元輸出的第一控制信號控制下輸出電源電壓為超高頻單元供電的第二電源模塊和在所述基帶控制單元輸出的第二控制信號控制下輸出電源電壓為高頻單元供電的第三電源模塊；所述基帶控制單元依據(jù)其接收到的、由上位機(jī)發(fā)送的協(xié)議類型輸出所述第一控制信號或所述第二控制信號中的一個。實施本實用新型的用于手持式RFID讀寫器的讀寫模塊及其讀寫器，具有以下有益效果可以讀寫多個頻道的電子標(biāo)簽，且體積及重量均較小。
文檔編號G06K17/00GK203070320SQ20122069179
公開日2013年7月17日 申請日期2012年12月14日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月14日
發(fā)明者魏剛, 戴攀, 田有強(qiáng), 胡建軍, 萬端, 武岳山 申請人:深圳市遠(yuǎn)望谷信息技術(shù)股份有限公司