一種多通道超高頻射頻識別系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種多通道超高頻射頻識別系統(tǒng)，它包括RFID讀寫器、射頻開關(guān)控制板及一根射頻同軸電纜，通過RFID讀寫器端與射頻開關(guān)控制板端的電源端、控制端及射頻信號端分別增加低通濾波器、帶通濾波器及高通濾波器，實現(xiàn)電源、控制信號及射頻信號共用一射頻同軸電纜進行傳輸，且三者信號不易互相干擾，有效解決了RFID讀寫器與射頻開關(guān)控制板之間連線復(fù)雜，易產(chǎn)生故障的技術(shù)問題。
【專利說明】一種多通道超高頻射頻識別系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及無線射頻領(lǐng)域，特別指一種適用于多通道的超高頻RFID射頻識別系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]如圖1所示，傳統(tǒng)的多通道超高頻射頻識別系統(tǒng)一般由RFID讀寫器I’及射頻開關(guān)控制板2’構(gòu)成；所述讀寫器I’包括第一供電模塊11’、控制信號發(fā)送模塊12’及射頻信號模塊13’ ；所述的射頻開關(guān)控制板2’包括第二供電模塊21’、中繼放大器24’、射頻開關(guān)模塊22’及若干天線23’。第一供電模塊11’負責(zé)讀寫器I’供電，并通過一條電源線纜3’與第二供電模塊21’電連接；控制信號發(fā)送模塊12’通過N條信號線纜4’與射頻開關(guān)模塊22’相連(假設(shè)該射頻識別系統(tǒng)有X個天線通道，則需要N條信號線纜，其中X彡2時，1g2X彡N < 1g2X + I ;N和X都是正整數(shù))；射頻信號模塊13’通過一條射頻同軸電纜5’與中繼放大器24’相連，所述的中繼放大器24’可對接收或發(fā)送射頻信號進行放大；所述的第二供電模塊21’負責(zé)對射頻開關(guān)控制板2’進行供電；所述的射頻開關(guān)模塊22’ 一端與中繼放大器24’相連，一端與若干天線相連，通過接收控制信號發(fā)送模塊12’發(fā)出的控制指令，選通對應(yīng)的天線23’，接收/發(fā)送射頻信號。
[0003]具體是，假設(shè)多通道超高頻射頻識別系統(tǒng)連接有4條天線時，即X=4時，log24 ( N< log24 + 1，則N=2，因此該射頻識別系統(tǒng)內(nèi)部用于連接RFID讀寫器I’及射頻開關(guān)控制板2’的線纜總數(shù)為:2條信號線纜，I條電源線纜，I條射頻同軸電纜，這樣就容易造成系統(tǒng)安裝繁瑣，線多冗雜，線纜成本高，同時還可能出現(xiàn)線纜接錯接口的情況，從而導(dǎo)致產(chǎn)品的故障率高，特別是當(dāng)讀寫器I’和射頻開關(guān)控制板2’距離較遠時，上述問題就更容易發(fā)生。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明在于提供一種新型的多通道超高頻RFID射頻識別系統(tǒng)，該射頻識別系統(tǒng)通過單一的線纜即可實現(xiàn)讀寫器與射頻開關(guān)控制板之間多種信號的連接，且相互之間不會產(chǎn)生干擾。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是:
采用上述方案:
一種多通道超高頻射頻識別系統(tǒng)，它包括RFID讀寫器、射頻開關(guān)控制板及一根射頻同軸電纜；
前述的RFID讀寫器包括第一供電模塊、第一電源濾波器、控制信號發(fā)送模塊、第一帶通濾波器、射頻信號模塊及第一高通濾波器；
前述的射頻開關(guān)控制板包括第二電源濾波器、第二供電模塊、第二帶通濾波器、控制器模塊、第二高通濾波器、射頻開關(guān)模塊及若干天線單元；
其中第一供電模塊分成兩路電源輸出，一路對RFID讀寫器進行供電，另一路經(jīng)第一電源濾波器與射頻同軸電纜連接，經(jīng)第二電源濾波器輸出電流至第二供電模塊，由第二供電模塊負責(zé)向射頻開關(guān)控制板進行供電；
控制信號發(fā)送模塊經(jīng)第一帶通濾波器通過射頻同軸電纜向控制器模塊傳輸控制信號，該控制信號經(jīng)第二帶通濾波器析出并傳輸至控制器模塊，最終由控制器模塊向射頻開關(guān)模塊發(fā)送控制指令，觸發(fā)射頻開關(guān)模塊選通相應(yīng)天線單元；
射頻信號模塊經(jīng)第一高通濾波器通過射頻同軸電纜向射頻開關(guān)模塊選通的天線單元發(fā)送/接收射頻信號，該射頻信號經(jīng)第二高通濾波器析出并傳輸至射頻開關(guān)模塊，繼而通過射頻開關(guān)模塊選通的天線單元發(fā)送/接收射頻信號。
[0006]進一步，所述的第一供電模塊、第二供電模塊為直流電源；所述的第一電源濾波器、第二電源濾波器為直流電源濾波器。
[0007]進一步，所述的直流電源濾波器為由電感和電容組成的低通濾波電路。
[0008]進一步，所述的第一帶通濾波器、第二帶通濾波器僅允許帶寬范圍為300KHZ?500KHz的特定頻段的波通過；
進一步，所述的第一高通濾波器、第二高通濾波器僅允許帶寬> 800MHz的特定頻段的波通過。
[0009]進一步，所述的控制器模塊由現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)構(gòu)成，該FPGA器件包括解碼模塊，信號控制模塊，該解碼模塊用于識別讀寫器發(fā)出選通對應(yīng)天線單元的控制指令，然后通過信號控制模塊向射頻開關(guān)模塊發(fā)出的高低電平的控制信號，觸發(fā)射頻開關(guān)模塊選通相應(yīng)天線單元。
[0010]進一步，在第二高通濾波器與射頻開關(guān)模塊之間串聯(lián)中繼放大器，用于實現(xiàn)對發(fā)送及接收的射頻信號放大。
[0011]采用上述技術(shù)方案，通過在RFID讀寫器端與射頻開關(guān)控制板端的電源端、控制端及射頻信號端分別增加低通濾波器、帶通濾波器及高通濾波器，實現(xiàn)電源、控制信號及射頻信號共用一射頻同軸電纜進行傳輸，且三者信號不易互相干擾，有效解決了 RFID讀寫器與射頻開關(guān)控制板之間連線復(fù)雜，易產(chǎn)生故障的技術(shù)問題。
[0012]下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步的說明。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1是習(xí)用RFID射頻識別系統(tǒng)連接關(guān)系圖；
圖2是本發(fā)明RFID射頻識別系統(tǒng)連接關(guān)系圖；
圖3是本發(fā)明在RFID射頻識別系統(tǒng)增加中繼放大器的連接關(guān)系圖。

【具體實施方式】
[0014]如圖2所示，本發(fā)明公開了一種新型的多通道超高頻RFID射頻識別系統(tǒng)，它包括RFID讀寫器1、射頻開關(guān)控制板2及一根用于傳輸電源、控制及射頻信號的射頻同軸電纜3。
[0015]該RFID讀寫器I包括第一供電模塊11、第一電源濾波器12、控制信號發(fā)送模塊13、第一帶通濾波器14、射頻信號模塊15及第一高通濾波器16。
[0016]該射頻開關(guān)控制板2包括第二電源濾波器21、第二供電模塊22、第二帶通濾波器23、控制器模塊24、第二高通濾波器25、射頻開關(guān)模塊26及若干天線單元27。
[0017]該第一供電模塊11優(yōu)選為直流電源，其分成兩路電源輸出，一路對RFID讀寫器I進行供電，另一路經(jīng)第一直流電源濾波器12與射頻同軸電纜3連接，經(jīng)第二直流電源濾波器21輸出電流至第二供電模塊22，由第二供電模塊22負責(zé)向射頻開關(guān)控制板2進行供電；該第一直流電源濾波器12與第二直流電源濾波器21為由電感和電容組成的低通濾波器，該低通濾波器允許低頻的直流電通過，對頻率較高的干擾信號則有較大的抑制作用，因此在RFID讀寫器I設(shè)置第一直流電源濾波器12，能有效防止控制信號和射頻信號反串到第一供電模塊端12，而在射頻開關(guān)控制板2中設(shè)置第二直流電源濾波器21，能將有效將通過射頻同軸電纜3的控制信號及射頻信號過濾，保證對第二供電模塊22的電流輸出。
[0018]控制信號發(fā)送模塊13經(jīng)第一帶通濾波器14通過射頻同軸電纜3向控制器模塊24傳輸控制信號，該控制信號經(jīng)第二帶通濾波器23析出并傳輸至控制器模塊24，該控制器模塊24由現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)構(gòu)成，該FPGA器件包括解碼模塊，信號控制模塊(圖中未示)，該解碼模塊用于識別讀寫器I發(fā)出選通對應(yīng)天線單元27的控制指令，然后通過信號控制模塊向射頻開關(guān)模塊26發(fā)出的高低電平的控制信號，觸發(fā)射頻開關(guān)模塊26選通相應(yīng)天線單元27，需要說明的是，第一帶通濾波器14、第二帶通濾波器23僅允許帶寬范圍為300KHz?500KHz的特定頻段的波通過。
[0019]射頻信號模塊15經(jīng)第一高通濾波器16通過射頻同軸電纜3向射頻開關(guān)模塊26選通的天線單元27發(fā)送/接收射頻信號，該射頻信號經(jīng)第二高通濾波器25析出并傳輸至射頻開關(guān)模塊26，繼而通過射頻開關(guān)模塊26選通的天線單元27發(fā)送/接收射頻信號，同時第一高通濾波器16、第二高通濾波器25僅允許帶寬> 800MHz的特定頻段的波通過。
[0020]通過上述技術(shù)方案，由于低通濾波器只允許低頻率(一般不超過10Hz的頻率)的信號通過，而理論上直流電的頻率為零，帶通濾波器僅允許帶寬范圍為300KHz?500KHz的特定頻段的波通過，且高通濾波器25僅允許帶寬> 800MHz的特定頻段的波通過，因此當(dāng)RFID讀寫器I與射頻開關(guān)控制板2之間共用一射頻同軸電纜3進行電源、控制信號及射頻信號傳輸，三者信號不會互相干擾，有效解決了 RFID讀寫器與射頻開關(guān)控制板之間連線復(fù)雜，易產(chǎn)生故障的技術(shù)問題。
[0021]同時為了增加射頻信號發(fā)送和接收的強度，如圖3，可在在第二高通濾波器25與射頻開關(guān)模塊26之間串聯(lián)中繼放大器28，用于實現(xiàn)對RFID讀寫器I的射頻信號模塊15發(fā)送的射頻信號及接收天線單元27反饋回的的射頻信號的放大，增加該射頻識別系統(tǒng)的識別準(zhǔn)確度。
[0022]上述實施例和圖示并非限定發(fā)明產(chǎn)品形態(tài)和式樣，任何所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員對其所做的適當(dāng)變化和修飾，皆應(yīng)視為不脫離本發(fā)明的專利范疇。
【權(quán)利要求】
1.一種多通道超高頻射頻識別系統(tǒng)，其特征在于:它包括RFID讀寫器、射頻開關(guān)控制板及一根射頻同軸電纜； 前述的RFID讀寫器包括第一供電模塊、第一電源濾波器、控制信號發(fā)送模塊、第一帶通濾波器、射頻信號模塊及第一高通濾波器； 前述的射頻開關(guān)控制板包括第二電源濾波器、第二供電模塊、第二帶通濾波器、控制器模塊、第二高通濾波器、射頻開關(guān)模塊及若干天線單元； 其中第一供電模塊分成兩路電源輸出，一路對RFID讀寫器進行供電，另一路經(jīng)第一電源濾波器與射頻同軸電纜連接，經(jīng)第二電源濾波器輸出電流至第二供電模塊，由第二供電模塊負責(zé)向射頻開關(guān)控制板進行供電； 控制信號發(fā)送模塊經(jīng)第一帶通濾波器通過射頻同軸電纜向控制器模塊傳輸控制信號，該控制信號經(jīng)第二帶通濾波器析出并傳輸至控制器模塊，最終由控制器模塊向射頻開關(guān)模塊發(fā)送控制指令，觸發(fā)射頻開關(guān)模塊選通相應(yīng)天線單元； 射頻信號模塊經(jīng)第一高通濾波器通過射頻同軸電纜向射頻開關(guān)模塊選通的天線單元發(fā)送/接收射頻信號，該射頻信號經(jīng)第二高通濾波器析出并傳輸至射頻開關(guān)模塊，繼而通過射頻開關(guān)模塊選通的天線單元發(fā)送/接收射頻信號。
2.如權(quán)利要求1所述的一種多通道超高頻射頻識別系統(tǒng)，其特征在于:所述的第一供電模塊、第二供電模塊為直流電源；所述的第一電源濾波器、第二電源濾波器為直流電源濾波器。
3.如權(quán)利要求2所述的一種多通道超高頻射頻識別系統(tǒng)，其特征在于:所述的直流電源濾波器為由電感和電容組成的低通濾波電路。
4.如權(quán)利要求1所述的一種多通道超高頻射頻識別系統(tǒng)，其特征在于:所述的第一帶通濾波器、第二帶通濾波器僅允許帶寬范圍為300KHz?500KHz的特定頻段的波通過。
5.如權(quán)利要求1所述的一種多通道超高頻射頻識別系統(tǒng)，其特征在于:所述的第一高通濾波器、第二高通濾波器僅允許帶寬> 800MHz的特定頻段的波通過。
6.如權(quán)利要求1所述的一種多通道超高頻射頻識別系統(tǒng)，其特征在于:所述的控制器模塊由現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)構(gòu)成，該FPGA器件包括解碼模塊，信號控制模塊，該解碼模塊用于識別讀寫器發(fā)出選通對應(yīng)天線單元的控制指令，然后通過信號控制模塊向射頻開關(guān)模塊發(fā)出的高低電平的控制信號，觸發(fā)射頻開關(guān)模塊選通相應(yīng)天線單元。
7.如權(quán)利要求1所述的一種多通道超高頻射頻識別系統(tǒng)，其特征在于:在第二高通濾波器與射頻開關(guān)模塊之間串聯(lián)中繼放大器，用于實現(xiàn)對發(fā)送及接收的射頻信號放大。
【文檔編號】G06K17/00GK104331720SQ201410573765
【公開日】2015年2月4日 申請日期:2014年10月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月24日
【發(fā)明者】何昱旻, 王太平, 楊律青, 呂東海, 騰建財, 曾世超, 張河木 申請人:廈門信達物聯(lián)科技有限公司