本實(shí)用新型涉及產(chǎn)品溯源追蹤及防偽裝置技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種多頻RFID識(shí)別裝置。

背景技術(shù)：

無線射頻識(shí)別技術(shù)(Radio Frequency Identification，簡稱RFID)是一種利用無線電信號(hào)通過空間耦合(交變磁場(chǎng)或電磁場(chǎng))實(shí)現(xiàn)無接觸信息傳遞并通過所傳遞的信息達(dá)到識(shí)別目的的技術(shù)，由此技術(shù)而形成的識(shí)別系統(tǒng)一般主要由兩個(gè)基本器件構(gòu)成，即詢問器(即：識(shí)別裝置)和應(yīng)答器(即：電子標(biāo)簽)，同時(shí)輔以天線、外圍網(wǎng)絡(luò)、中間件及管理系統(tǒng)等。隨著世界信息產(chǎn)業(yè)浪潮的不斷推進(jìn)，電子標(biāo)簽作為數(shù)據(jù)載體，被廣泛應(yīng)用于產(chǎn)品標(biāo)識(shí)識(shí)別、產(chǎn)品跟蹤溯源、產(chǎn)品信息采集以及產(chǎn)品防偽等等，而作為電子標(biāo)簽的數(shù)據(jù)讀取的核心部件，識(shí)別裝置對(duì)于整個(gè)系統(tǒng)的性能起到至關(guān)重要的作用。

目前，現(xiàn)有的識(shí)別裝置由于受系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及功能設(shè)計(jì)不足等因素的限制，導(dǎo)致其普遍存在如下問題：1、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、功耗大，使用及維護(hù)成本偏高；2、輸出頻段可調(diào)性差、信號(hào)覆蓋范圍小，進(jìn)而造成其識(shí)別距離偏短；3、對(duì)外的通訊方式單一，使用時(shí)的靈活性較差。因此，有必要對(duì)現(xiàn)有的RFID識(shí)別裝置提出改進(jìn)方案，以最大限度地提升其實(shí)用性能，滿足實(shí)際的使用需要。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本實(shí)用新型的目的在于提供一種多頻RFID識(shí)別裝置。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案：

一種多頻RFID識(shí)別裝置，它包括接收天線、通過藍(lán)牙模塊或音頻模塊或USB接口或Type-C接口與上位機(jī)進(jìn)行通訊連接以用于接收上位機(jī)發(fā)送的本振源信號(hào)的中央處理器以及順序連接于中央處理器的輸出端的基準(zhǔn)頻率合成器、差分頻率合成器、寬帶解調(diào)器、第一傳輸線變壓器、數(shù)字衰減器、低噪放大器和發(fā)射天線，所述接收天線通過第二傳輸線變壓器與寬頻解調(diào)器相連，所述數(shù)字衰減器、低噪放大器和差分頻率合成器分別受控于中央處理器；

所述中央處理器根據(jù)接收到的本振源信號(hào)控制基準(zhǔn)頻率合成器向差分頻率合成器輸出基準(zhǔn)頻率，所述差分頻率合成器將接收到基準(zhǔn)頻率作為參考時(shí)鐘頻率并將參考時(shí)鐘頻率進(jìn)行差分后輸出到寬帶解調(diào)器中，所述寬帶解調(diào)器對(duì)輸入的差分信號(hào)作下變頻處理后順序地通過第一傳輸線變壓器、數(shù)字衰減器、低噪放大器和發(fā)射天線向外輸出射頻信號(hào)；所述接收天線將接收到的射頻信號(hào)通過第二傳輸線變壓器變成差分信號(hào)后同時(shí)輸出至寬帶解調(diào)器，所述寬帶解調(diào)器將經(jīng)由第二傳輸線變壓器輸入的差分信號(hào)作上變頻處理后通過中央處理器向上位機(jī)進(jìn)行反饋。

優(yōu)選地，所述中央處理器包括一STC12C5A60S2系列單片機(jī)，所述基準(zhǔn)頻率合成器包括一AD9850型芯片，所述差分頻率合成器包括一ADF4351型芯片，所述寬帶解調(diào)器包括一ADL5380型芯片，所述數(shù)字衰減器包括一HMC624LP4型芯片，所述低噪放大器包括一BL051型芯片，所述接收天線通過SMA接頭與第二傳輸線變壓器相連，所述發(fā)射天線通過SMA接頭與低噪放大器相連。

優(yōu)選地，所述差分頻率合成器還連接有一用于濾除差分頻率合成器的輸出端口的線性電壓中的高頻干擾信號(hào)的環(huán)路濾波器，所述環(huán)路濾波器包括第一電阻、第二電阻、第三電阻、第一電容、第二電容和第三電容，所述ADF4351型芯片的CPout端口通過第一電容直接接地、通過順序串接的第一電阻和第二電容接地，且所述ADF4351型芯片的CPout端口通過順序串接的第三電容、第二電阻和第三電阻接地，所述ADF4351型芯片的SW端口連接于第二電阻與第三電阻之間、Vtune端口連接于第一電阻與第二電容之間。

優(yōu)選地，所述數(shù)字衰減器的輸入端通過順序串接的第一電感和第四電容連接于第一傳輸線變壓器的輸出端并通過第五電容接地，所述數(shù)字衰減器的輸出端通過順序串接的第六電容、第七電容和第二電感連接低噪放大器的輸入端并通過第八電容接地，所述低噪放大器的輸出端通過順序串接的第三電感和第九電容連接發(fā)射天線并通過第十電容接地。

由于采用了上述方案，本實(shí)用新型利用藍(lán)牙模塊、音頻模塊、USB接口、Type-C接口等接口通訊方式可以有效地增強(qiáng)識(shí)別設(shè)備使用的靈活性并擴(kuò)展了其適用范圍；輸出頻段具有一定的可調(diào)性，有利于擴(kuò)大信號(hào)覆蓋范圍，延長識(shí)別距離；整個(gè)設(shè)備結(jié)構(gòu)構(gòu)成簡單，功耗相對(duì)比較小，具有很強(qiáng)的實(shí)用價(jià)值和市場(chǎng)推廣價(jià)值。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例的控制原理框圖；

圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例的差分頻率合成器的外圍電路結(jié)構(gòu)圖；

圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例的寬帶解調(diào)器的外圍電路結(jié)構(gòu)圖；

圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例的環(huán)路濾波器的電路結(jié)構(gòu)圖；

圖5是本實(shí)用新型實(shí)施例的數(shù)字衰減器與低噪放大器之間的電路結(jié)構(gòu)圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明，但是本實(shí)用新型可以由權(quán)利要求限定和覆蓋的多種不同方式實(shí)施。

如圖1至圖5所示，本實(shí)施例提供的一種多頻RFID識(shí)別裝置，它包括接收天線a、通過藍(lán)牙模塊或音頻模塊或USB接口或Type-C接口與上位機(jī)b進(jìn)行通訊連接以用于接收上位機(jī)b發(fā)送的本振源信號(hào)的中央處理器c以及順序連接于中央處理器c的輸出端的基準(zhǔn)頻率合成器d、差分頻率合成器e、寬帶解調(diào)器f、第一傳輸線變壓器g、數(shù)字衰減器h、低噪放大器i和發(fā)射天線j，接收天線a通過第二傳輸線變壓器k與寬頻解調(diào)器f相連，數(shù)字衰減器h、低噪放大器i和差分頻率合成器e分別受控于中央處理器c；中央處理器c根據(jù)接收到的本振源信號(hào)控制基準(zhǔn)頻率合成器d向差分頻率合成器e輸出基準(zhǔn)頻率，差分頻率合成器e將接收到基準(zhǔn)頻率作為參考時(shí)鐘頻率并將參考時(shí)鐘頻率進(jìn)行差分后輸出到寬帶解調(diào)器f中，寬帶解調(diào)器f對(duì)輸入的差分信號(hào)作下變頻處理后順序地通過第一傳輸線變壓器g、數(shù)字衰減器h、低噪放大器i和發(fā)射天線j向外輸出射頻信號(hào)，以對(duì)周邊特定射頻識(shí)別電子標(biāo)簽進(jìn)行識(shí)別；而接收天線a則將接收到的射頻信號(hào)(如檢驗(yàn)到的ID數(shù)據(jù)等等)通過第二傳輸線變壓器k變成差分信號(hào)后同時(shí)輸出至寬帶解調(diào)器f，寬帶解調(diào)器f再將經(jīng)由第二傳輸線變壓器k輸入的差分信號(hào)作上變頻處理后形成解碼數(shù)據(jù)并通過中央處理器c以藍(lán)牙模塊或音頻模塊或USB接口或Type-C接口等接口通訊方式向上位機(jī)b反饋解碼后的數(shù)據(jù)。

以此，利用整個(gè)識(shí)別設(shè)備的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)以及各個(gè)組成器件的功能，可為實(shí)現(xiàn)多頻段可調(diào)的功能提供硬件基礎(chǔ)，在整個(gè)識(shí)別設(shè)備具體運(yùn)行時(shí)，可利用上位機(jī)b設(shè)定本振源信號(hào)的頻率，并利用其對(duì)數(shù)字衰減器h的控制關(guān)系實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)字衰減器h的衰減量控制，從而通過與本振源信號(hào)的配合實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)射信號(hào)功率的可調(diào)性能，與此同時(shí)，在整個(gè)過程中發(fā)射信號(hào)利用直接下變頻技術(shù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換后形成，而接收信號(hào)則利用直接上變頻技術(shù)進(jìn)行反饋，可有效保證傳輸信號(hào)的頻率穩(wěn)定性?；诖耍盟{(lán)牙模塊或音頻模塊或USB接口或Type-C接口等接口通訊方式可以有效地增強(qiáng)識(shí)別設(shè)備使用的靈活性并擴(kuò)展了其適用范圍；同時(shí)，輸出頻段具有一定的可調(diào)性，有利于擴(kuò)大信號(hào)覆蓋范圍，延長識(shí)別距離；另外，整個(gè)設(shè)備結(jié)構(gòu)構(gòu)成簡單，功耗相對(duì)比較小，利于降低設(shè)備的使用成本。

為增強(qiáng)整個(gè)識(shí)別設(shè)備的性能，使各個(gè)組成器件之間能夠合理的配合，作為其中一個(gè)優(yōu)選方案，本實(shí)施例的中央處理器c包括一STC12C5A60S2系列單片機(jī)，基準(zhǔn)頻率合成器d包括一AD9850型芯片(以利用此芯片中的DDS模塊輸出基準(zhǔn)頻率)，差分頻率合成器e包括一ADF4351型芯片(其外圍電路結(jié)構(gòu)圖可參考圖2進(jìn)行設(shè)置，以利用此芯片中的鎖相環(huán)和倍頻器實(shí)現(xiàn)對(duì)輸入頻率的差分處理并保證其輸出頻率的穩(wěn)定性)，寬帶解調(diào)器f包括一ADL5380型芯片(其外圍電路結(jié)構(gòu)圖可參考圖3進(jìn)行設(shè)置，以利用此芯片實(shí)現(xiàn)對(duì)輸入信號(hào)的直接上變頻處理及直接下變頻處理)，數(shù)字衰減器h包括一HMC624LP4型芯片，低噪放大器i包括一BL051型芯片(利用這兩種芯片來保證經(jīng)直接下變頻處理后輸出的信號(hào)的功率，同時(shí)數(shù)字衰減器h采用SPI數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆绞脚c差分頻率合成器e共用數(shù)據(jù)傳輸線和串行時(shí)鐘線，但是分別各自采用使能控制線與中央處理器c進(jìn)行連接)，接收天線a和發(fā)射天線j均分別通過SMA接頭與第二傳輸線變壓器k和低噪放大器i對(duì)應(yīng)相連。

為能夠有效地濾除差分頻率合成器e中的高頻雜散信號(hào)，如圖1和圖4所示，本實(shí)施例的差分頻率合成器e還連接有一用于濾除差分頻率合成器e的輸出端口的線性電壓中的高頻干擾信號(hào)的環(huán)路濾波器m，環(huán)路濾波器m包括第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3、第一電容C1、第二電容C2和第三電容C3，ADF4351型芯片的CPout端口通過第一電容C1直接接地、通過順序串接的第一電阻R1和第二電容C2接地，且ADF4351型芯片的CPout端口通過順序串接的第三電容C3、第二電阻R2和第三電阻R3接地，ADF4351型芯片的SW端口則連接于第二電阻R2與第三電阻R3之間、Vtune端口連接于第一電阻R1與第二電容C3之間。

為優(yōu)化數(shù)字衰減器h和低噪放大器i與相應(yīng)部分的連接結(jié)構(gòu)，使數(shù)字衰減器h輸出的信號(hào)經(jīng)過匹配后輸入到低噪放大器i并最終匹配輸出，如圖5所示，本實(shí)施例的數(shù)字衰減器h的輸入端通過順序串接的第一電感L1和第四電容C4連接于第一傳輸線變壓器g的輸出端并通過第五電容C5接地，數(shù)字衰減器h的輸出端通過順序串接的第六電容C6、第七電容C7和第二電感L2連接低噪放大器i的輸入端并通過第八電容C8接地，低噪放大器i的輸出端通過順序串接的第三電感L3和第九電容C9連接發(fā)射天線j并通過第十電容C10接地。

以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例，并非因此限制本實(shí)用新型的專利范圍，凡是利用本實(shí)用新型說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本實(shí)用新型的專利保護(hù)范圍內(nèi)。