一種對(duì)發(fā)射功率進(jìn)行自檢測(cè)和自調(diào)節(jié)的rfid讀寫器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種對(duì)發(fā)射功率進(jìn)行自檢測(cè)和自調(diào)節(jié)的RFID讀寫器，該RFID讀寫器包括依次連接且構(gòu)成回路的基帶控制模塊、射頻模塊、功率放大器、隔離耦合器、π型衰減電路和功率探測(cè)器，其中功率探測(cè)器與基帶控制模塊的ADC端口連接，基帶控制模塊還與功率放大器的多級(jí)功率放大的控制開關(guān)連接。該對(duì)發(fā)射功率進(jìn)行自檢測(cè)和自調(diào)節(jié)的RFID讀寫器，提出了能夠?qū)Πl(fā)射功率進(jìn)行自檢測(cè)和自調(diào)節(jié)的超高頻RFID讀寫器，避免發(fā)射功率高出閾值產(chǎn)生熱損耗和信號(hào)失真或功率不足無法讀取電子標(biāo)簽等問題。這種超高頻RFID讀寫普遍適用于多種應(yīng)用環(huán)境中，能夠得到廣泛的應(yīng)用。
【專利說明】-種對(duì)發(fā)射功率進(jìn)行自檢測(cè)和自調(diào)節(jié)的RFID讀寫器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及射頻識(shí)別【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種對(duì)發(fā)射功率進(jìn)行自檢測(cè)和自調(diào) 節(jié)的RFID讀寫器。

【背景技術(shù)】
[0002] 射頻識(shí)別（RFID)系統(tǒng)是由射頻標(biāo)簽、讀寫器和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)組成的自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)。 通常，讀寫器在一個(gè)區(qū)域發(fā)射能量形成電磁場(chǎng)，射頻標(biāo)簽經(jīng)過這個(gè)區(qū)域時(shí)檢測(cè)到讀寫器的 信號(hào)后發(fā)送標(biāo)簽中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)，讀寫器接收到射頻標(biāo)簽發(fā)送的信號(hào)，解碼并校驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn) 確性，達(dá)到識(shí)別的目的。常見的RFID讀寫器內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖1所示。
[0003] 在超高頻射頻識(shí)別系統(tǒng)中，超高頻RFID讀寫器的信號(hào)發(fā)射鏈路是系統(tǒng)的重要組 成部分，直接影響著射頻識(shí)別系統(tǒng)的穩(wěn)定性、識(shí)讀距離和準(zhǔn)確性，電子標(biāo)簽對(duì)不同物理環(huán)境 (金屬、水、空氣等）下讀寫器發(fā)射功率大小的要求也不盡相同。讀寫器的發(fā)射功率偏小會(huì) 導(dǎo)致降低識(shí)讀距離和識(shí)讀準(zhǔn)確性等問題；讀寫器的發(fā)射功率偏大會(huì)導(dǎo)致信號(hào)的失真、功耗 的浪費(fèi)、穩(wěn)定性降低、電磁輻射等問題。
[0004] 目前的RFID讀寫器一般采用固定發(fā)射功率和在客戶端進(jìn)行手動(dòng)調(diào)節(jié)的方式。前 者一般都是定制型讀寫器，無法適用于廣泛場(chǎng)合。后者需要人為的手動(dòng)操作，對(duì)使用者的相 關(guān)技術(shù)要求較高，并且系統(tǒng)無法自檢測(cè)和自調(diào)節(jié)發(fā)射功率以提高系統(tǒng)性能。 實(shí)用新型內(nèi)容
[0005] 本實(shí)用新型目的在于，克服現(xiàn)有技術(shù)上的缺陷，提出一種超高頻RFID讀寫器，其 中針對(duì)超高頻RFID讀寫器的發(fā)射鏈路，解決目前超高頻RFID讀寫器發(fā)射功率不足或發(fā)射 功率過高的問題。
[0006] 為實(shí)現(xiàn)上述實(shí)用新型目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是：提供一種對(duì)發(fā)射功率 進(jìn)行自檢測(cè)和自調(diào)節(jié)的RFID讀寫器，其特征在于，所述RFID讀寫器包括依次連接且構(gòu)成回 路的基帶控制模塊、射頻模塊、功率放大器、隔離耦合器、η型衰減電路和功率探測(cè)器，其中 功率探測(cè)器與基帶控制模塊的ADC端口連接，基帶控制模塊還與功率放大器的多級(jí)功率放 大的控制開關(guān)連接。
[0007] 其中優(yōu)選的技術(shù)方案是，所述隔離耦合器上還連接有天線，用于信號(hào)的收發(fā)。
[0008] 進(jìn)一步優(yōu)選的技術(shù)方案，所述隔離耦合器還通過低通濾波電路將信號(hào)反饋到射頻 模塊。
[0009] 優(yōu)選的技術(shù)方案還有，所述基帶控制模塊與射頻模塊之間為雙向連接。
[0010] 優(yōu)選的技術(shù)方案還有，所述RFID讀寫器為超高頻RFID讀寫器，其頻率為 860MHz ?960MHz。
[0011] 本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)及有益效果是：該對(duì)發(fā)射功率進(jìn)行自檢測(cè)和自調(diào)節(jié)的RFID讀 寫器及RFID讀寫器對(duì)發(fā)射功率進(jìn)行自檢測(cè)和自調(diào)節(jié)的方法，提出了能夠?qū)Πl(fā)射功率進(jìn)行 自檢測(cè)和自調(diào)節(jié)的超高頻RFID讀寫器，避免發(fā)射功率高出閾值產(chǎn)生熱損耗和信號(hào)失真或 功率不足無法讀取電子標(biāo)簽等問題。讀寫器的基帶控制模塊能夠根據(jù)從功率探測(cè)器接收到 的直流電壓值自動(dòng)檢測(cè)和調(diào)節(jié)RFID讀寫器的發(fā)射功率。同時(shí)，在隔離耦合器和功率探測(cè)器 之間加一個(gè)π型衰減電路，將功率探測(cè)器的輸入功率衰減10dB，有效防止RFID讀寫器的發(fā) 射功率過高損壞功率探測(cè)器。這種超高頻RFID讀寫普遍適用于多種應(yīng)用環(huán)境中，能夠得到 廣泛的應(yīng)用。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012] 圖1為現(xiàn)有RFID讀與器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)不意框圖；
[0013] 圖2為本實(shí)用新型對(duì)發(fā)射功率進(jìn)行自檢測(cè)和自調(diào)節(jié)的RFID讀寫器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示 意框圖；
[0014] 圖3為RFID讀寫器對(duì)發(fā)射功率進(jìn)行自檢測(cè)和自調(diào)節(jié)方法的流程圖。
[0015] 圖中：1_基帶控制模塊，1. 1-ADC端口，2-射頻模塊，3-功率放大器，3. 1-控制開 關(guān)，4-隔離耦合器，5- π型衰減電路，6-功率探測(cè)器，7-天線，8-低通濾波電路。

【具體實(shí)施方式】
[0016] 如圖2、3所示，本實(shí)用新型是一種對(duì)發(fā)射功率進(jìn)行自檢測(cè)和自調(diào)節(jié)的RFID讀寫 器，該RFID讀寫器包括依次連接且構(gòu)成回路的基帶控制模塊1、射頻模塊2、功率放大器3、 隔離耦合器4、π型衰減電路5和功率探測(cè)器6,其中功率探測(cè)器6與基帶控制模塊1的ADC 端口 1. 1連接，基帶控制模塊1還與功率放大器3的多級(jí)功率放大的控制開關(guān)3. 1連接。
[0017] 本實(shí)用新型中優(yōu)選的實(shí)施方案是，所述隔離耦合器4上還連接有天線7,用于信號(hào) 的收發(fā)。
[0018] 本實(shí)用新型中進(jìn)一步優(yōu)選的實(shí)施方案，所述隔離耦合器4還通過低通濾波電路8 將信號(hào)反饋到射頻模塊2。
[0019] 本實(shí)用新型中優(yōu)選的實(shí)施方案還有，所述基帶控制模塊與1射頻模塊2之間為雙 向連接。
[0020] 本實(shí)用新型中優(yōu)選的實(shí)施方案還有，所述RFID讀寫器為超高頻RFID讀寫器，其頻 率為 860MHz ?960MHz。
[0021] 為實(shí)現(xiàn)上述實(shí)用新型目的，本實(shí)用新型采用的另一項(xiàng)技術(shù)方案是：提供一種RFID 讀寫器對(duì)發(fā)射功率進(jìn)行自檢測(cè)和自調(diào)節(jié)的方法，所述方法包括如下步驟：
[0022] 第一步：當(dāng)射頻模塊2發(fā)射射頻信號(hào)時(shí)將產(chǎn)生發(fā)射功率P。，隔離耦合器4通過耦合 端將這個(gè)功率P。傳輸至功率探測(cè)器6 ;
[0023] 第二步：在隔離耦合器4與功率探測(cè)器6之間加入一個(gè)π型衰減電路5,通過π 型衰減電路5的衰減，將發(fā)射功率Ρ。降低10dB，用于防止隔離耦合器4輸出端的功率Ρ。過 大導(dǎo)致?lián)p壞功率探測(cè)器；
[0024] 第三步：功率探測(cè)器6接收到經(jīng)過衰減的功率P。'后，在內(nèi)部產(chǎn)生一個(gè)直流電壓 VDC；
[0025] 第四步：功率探測(cè)器6將產(chǎn)生的直流電壓VDC通過基帶控制模塊1的ADC端口 1. 1 傳輸至基帶控制模塊1中，且在基帶控制模塊1中判斷的大小是否在閾值之內(nèi)，通過下 述公式計(jì)算出射頻模塊2當(dāng)前的發(fā)射功率；
[0026] Pin = Pv+Pc，+10dB+Coupling (dB)
[0027] 式中：Pin為射頻模塊2發(fā)射的功率；PV為功率探測(cè)器6接收到的功率；lOdB為信 號(hào)經(jīng)過π型衰減電路5時(shí)衰減掉的功率；Coupling(dB)為隔離耦合器4的耦合度；
[0028] 第五步：通過采集到的射頻模塊2發(fā)射的功率與閾值相比較后，基帶控制模塊1自 動(dòng)改變RFID讀寫器的發(fā)射功率以達(dá)到自檢測(cè)和自調(diào)節(jié)的目的。
[0029] 本實(shí)用新型中優(yōu)選的實(shí)施方案是，所述第三步的直流電壓VD。為隨接收到的功率 P。'為單調(diào)電壓，即當(dāng)P。'上升時(shí)，VDC也隨著相應(yīng)的上升；當(dāng)P。'下降時(shí)，VDC也隨著相應(yīng)的下 降。
[0030] 實(shí)施例1
[0031] 如圖2所示，本實(shí)用新型一種對(duì)發(fā)射功率進(jìn)行自檢測(cè)和自調(diào)節(jié)的RFID讀寫器，由 基帶控制模塊1、射頻模塊2、功率放大器3、隔離耦合器4、 π型衰減電路5和功率探測(cè)器6 組成，所述基帶控制模塊1、射頻模塊2、功率放大器3、隔離耦合器4、π型衰減電路5、功率 探測(cè)器6依次連接且構(gòu)成回路，所述功率探測(cè)器6的輸出端與基帶控制模塊1的ADC端口 連接，基帶控制模塊1與功率放大器3的多級(jí)放大偏置電壓開關(guān)3. 1連接。
[0032] 隔離耦合器4不是超高頻RFID讀寫器普遍使用的環(huán)形器，而是具有耦合功能的隔 離耦合器4,這種隔離耦合器4不但能夠防止發(fā)射信號(hào)和接收信號(hào)的互相干擾，而且能夠在 耦合端產(chǎn)生一個(gè)發(fā)射功率和耦合度的差值，通過這個(gè)差值能夠計(jì)算出RFID讀寫器的發(fā)射 功率，在本實(shí)用新型中，將這個(gè)差值傳輸至功率探測(cè)器6。
[0033] π型衰減電路5是由電阻組成的無源電路，其作用是對(duì)隔離耦合器4耦合端輸出 的信號(hào)功率進(jìn)行衰減，達(dá)到保護(hù)功率探測(cè)器6的作用，衰減電路中電阻的具體數(shù)值通過需 要衰減的功率計(jì)算得到。
[0034] 功率探測(cè)器6的輸入端得到的是經(jīng)過衰減的信號(hào)，根據(jù)輸入的信號(hào)功率產(chǎn)生一個(gè) 直流電壓V D。，并且這個(gè)電壓VD。與輸入的信號(hào)功率是單調(diào)的。功率探測(cè)器6電壓與功率的 具體關(guān)系因器件的不同而異。
[0035] 基帶控制模塊1的ADC端口接收到功率探測(cè)器6產(chǎn)生的直流電壓VD。后在內(nèi)部進(jìn) 行計(jì)算并且與發(fā)射功率的閾值進(jìn)行比較，根據(jù)比較的結(jié)果自動(dòng)改變外部功率放大器3的放 大級(jí)數(shù)。
[0036] 至此，本實(shí)用新型的實(shí)施例完成了對(duì)超高頻RFID讀寫器的對(duì)發(fā)射功率進(jìn)行自檢 測(cè)和自調(diào)節(jié)的目的。
[〇〇37] 本實(shí)用新型不限于上述實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員所做出的對(duì)上述實(shí)施方式任何 顯而易見的改進(jìn)或變更，都不會(huì)超出本實(shí)用新型的構(gòu)思和所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1. 一種對(duì)發(fā)射功率進(jìn)行自檢測(cè)和自調(diào)節(jié)的RFID讀寫器，其特征在于，所述RFID讀寫器 包括依次連接且構(gòu)成回路的基帶控制模塊、射頻模塊、功率放大器、隔離耦合器、η型衰減 電路和功率探測(cè)器，其中功率探測(cè)器與基帶控制模塊的ADC端口連接，基帶控制模塊還與 功率放大器的多級(jí)功率放大的控制開關(guān)連接。
2. 如權(quán)利要求1所述的對(duì)發(fā)射功率進(jìn)行自檢測(cè)和自調(diào)節(jié)的RFID讀寫器，其特征在于， 所述隔離耦合器上還連接有天線，用于信號(hào)的收發(fā)。
3. 如權(quán)利要求2所述的對(duì)發(fā)射功率進(jìn)行自檢測(cè)和自調(diào)節(jié)的RFID讀寫器，其特征在于， 所述隔離耦合器還通過低通濾波電路將信號(hào)反饋到射頻模塊。
4. 如權(quán)利要求1所述的對(duì)發(fā)射功率進(jìn)行自檢測(cè)和自調(diào)節(jié)的RFID讀寫器，其特征在于， 所述基帶控制模塊與射頻模塊之間為雙向連接。
5. 如權(quán)利要求1所述的對(duì)發(fā)射功率進(jìn)行自檢測(cè)和自調(diào)節(jié)的RFID讀寫器，其特征在于， 所述RFID讀寫器為超高頻RFID讀寫器，其頻率為860MHz?960MHz。
【文檔編號(hào)】G06K17/00GK203870643SQ201420311165
【公開日】2014年10月8日 申請(qǐng)日期:2014年6月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月12日
【發(fā)明者】王月明, 譚林, 李勝?gòu)V, 趙士偉, 張如彩, 李剛, 趙振濤 申請(qǐng)人:公安部第一研究所, 北京中盾安全技術(shù)開發(fā)公司