專利名稱：陣列天線的控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及天線的控制裝置，具體的說，涉及一種可擴充天線數(shù)量的陣列天線的控制裝置。
背景技術(shù)：
一般需要使用復(fù)數(shù)個天線的通訊系統(tǒng)，如將無線辨識(Radio Frequency Identification，RFID)技術(shù)應(yīng)用于辨識卷標(Tag)位置時，不適合使用單一天線，因為使用單一天線辨識復(fù)數(shù)個卷標必須搭配復(fù)雜的軟件來處理卷標的數(shù)據(jù)，同時亦不能準確地辨識某個標簽是否置放于適當?shù)奈恢?，因此使用?fù)數(shù)個天線來辨識特定的復(fù)數(shù)個標簽是較為理想的方法。當特定復(fù)數(shù)個標簽在相應(yīng)的天線讀取范圍內(nèi)被讀取時，即可判斷出該特定的復(fù)數(shù)個標簽或貼附該特定的復(fù)數(shù)個標簽的物品被置放于正確的位置。
目前，傳統(tǒng)的做法是將系統(tǒng)所需的天線數(shù)量設(shè)定為固定值，因此，當需要增加天線的總數(shù)量時，通常需要重新設(shè)計系統(tǒng)，這樣的方式常會增加研發(fā)時間與成本。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種可以根據(jù)需要任意選取復(fù)數(shù)個天線進行傳送或接收電磁波信號，用以辨識卷標位置的陣列天線的控制裝置。
為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案一種陣列天線的控制裝置，包括控制電路、天線、開關(guān)，所述開關(guān)由第一開關(guān)、第二開關(guān)組成，其特征在于該天線耦接在該第一開關(guān)、第二開關(guān)之間，所述控制電路通過第一控制線連接該第一開關(guān)，其還通過第二控制線連接該第二開關(guān)，控制電路通過所述第一控制線及第二控制線分別控制相對應(yīng)的第一開關(guān)及第二開關(guān)的導(dǎo)通狀態(tài)。
所述控制電路包括串行接口電路、用于提供發(fā)射信號的傳輸電路及用于解調(diào)接收信號的接收電路，該串行接口電路通過復(fù)數(shù)條第一控制線連接復(fù)數(shù)個第一開關(guān)的控制端，其還通過復(fù)數(shù)條第二控制線連接復(fù)數(shù)個第二開關(guān)的控制端，每一個第一開關(guān)的輸出端和其相對應(yīng)的第二開關(guān)的輸入端之間耦接有一個天線，所述每一個第一開關(guān)的輸入端都連接所述傳輸電路的輸出端，每一個第二開關(guān)的輸出端都連接所述接收電路的輸入端，該接收電路的輸出信號輸入給串行接口電路。
本發(fā)明還設(shè)有一個用于決定傳輸電路及接收電路的載波頻率的可調(diào)電容。
本發(fā)明還包括一個控制總線、一個微處理器，所述控制總線串接復(fù)數(shù)個控制電路的串行接口電路，微處理器通過控制總線傳送控制信號給串行接口電路，用于控制復(fù)數(shù)個第一開關(guān)及復(fù)數(shù)個第二開關(guān)的導(dǎo)通狀態(tài)。
所述第一開關(guān)是三態(tài)閘或傳輸閘；所述第二開關(guān)是傳輸閘。
在所述串行接口電路與第二開關(guān)之間接有緩沖器，所述控制電路還包括有一個增壓穩(wěn)壓電路，該增壓穩(wěn)壓電路由增壓電路和電壓調(diào)節(jié)器組成，該電壓調(diào)節(jié)器的輸出信號分別輸入給第一開關(guān)、緩沖器，用以驅(qū)動所述第一開關(guān)及第二開關(guān)。
在所述串行接口電路與第二開關(guān)之間接有緩沖器，所述控制電路還包括一個增壓穩(wěn)壓電路，該增壓穩(wěn)壓電路由增壓電路和電壓調(diào)節(jié)器組成，該電壓調(diào)節(jié)器的輸出信號輸入給緩沖器用以驅(qū)動所述第二開關(guān)，所述第一開關(guān)外接電源。
所述串行接口電路為串行外圍接口或通用序列總線。
由于采用了上述結(jié)構(gòu)，本發(fā)明具有以下有益效果本發(fā)明裝設(shè)了復(fù)數(shù)個天線、復(fù)數(shù)個第一、二開關(guān)，它們與控制電路配合工作，實現(xiàn)信號的傳送、接收及解調(diào)，并通過控制電路的串行接口電路控制相應(yīng)的第一開關(guān)及第二開關(guān)的導(dǎo)通的狀態(tài)，實現(xiàn)本發(fā)明可以自由選取復(fù)數(shù)個天線進行傳送或接收電磁波信號，用以辨識卷標位置，克服了傳統(tǒng)的做法是將系統(tǒng)所需的天線數(shù)量設(shè)定為固定值，當需要增加天線的總數(shù)量時，通常需要重新設(shè)計系統(tǒng)而導(dǎo)致增加研發(fā)時間與成本；其次，本發(fā)明的控制總線可串接復(fù)數(shù)個控制電路的串行接口電路，其中微處理器通過控制總線傳送控制信號給復(fù)數(shù)個串行接口電路，控制電路經(jīng)由此方式串接，從而可實現(xiàn)增加復(fù)數(shù)個天線的數(shù)量，進一步提高了本發(fā)明適用范圍；另外，本發(fā)明還設(shè)置有增壓穩(wěn)壓電路，該增壓穩(wěn)壓電路的增壓電路將一外部電源的電壓進行增壓，再通過電壓調(diào)節(jié)器將該電壓進行穩(wěn)壓并提供穩(wěn)定的電源，該穩(wěn)定電源分別提供給第一開關(guān)和第二開關(guān)，使得第一開關(guān)用以提升電流并增強發(fā)射信號能量，而第二開關(guān)用以提升電壓值來降低第二開關(guān)的導(dǎo)通電阻，提高了本發(fā)明的工作性能。


下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步的詳細說明。
圖1是本發(fā)明陣列天線的控制裝置的電路框圖。
圖2是本發(fā)明陣列天線的控制裝置的串聯(lián)方式電路框圖。
圖3是本發(fā)明陣列天線的控制裝置的另一電路框圖。
具體實施例方式
如圖1所示，它是本發(fā)明陣列天線的控制裝置的電路框圖。一種陣列天線的控制裝置，包括控制電路40、復(fù)數(shù)個第一開關(guān)10、復(fù)數(shù)個第二開關(guān)20、復(fù)數(shù)個天線30，控制電路40包括串行接口電路50、傳輸電路60以及接收電路70，該串行接口電路50通過復(fù)數(shù)條第一控制線15連接復(fù)數(shù)個第一開關(guān)10的控制端，串行接口電路50還通過復(fù)數(shù)條第二控制線25連接復(fù)數(shù)個第二開關(guān)20的控制端。在所述復(fù)數(shù)個第一開關(guān)中的每一個第一開關(guān)10都與所述復(fù)數(shù)個第二開關(guān)中的一個配合構(gòu)成一對相配合的開關(guān)，在所述每一對相配合的開關(guān)中其第一開關(guān)10的輸出端和第二開關(guān)20的輸入端之間耦接有一個天線30，所述每個第一開關(guān)10的輸入端都連接所述傳輸電路60的輸出端，每個第二開關(guān)20的輸出端都連接所述接收電路70的輸入端，該接收電路70的輸出信號輸入給串行接口電路50。本技術(shù)方案還設(shè)有一個可調(diào)電容75，傳輸電路60以及接收電路70的載波頻率由該可調(diào)電容75所決定，該可調(diào)電容75連接在接收電路70與地之間。
其中，串行接口電路50能夠提供一個第一開關(guān)控制信號，第一開關(guān)控制信號通過復(fù)數(shù)條第一控制線15控制復(fù)數(shù)個第一開關(guān)10，串行接口電路50還能夠提供一個第二開關(guān)控制信號，第二開關(guān)控制信號通過復(fù)數(shù)條第二控制線25控制復(fù)數(shù)個第二開關(guān)20，從而其通過第一控制線15及第二控制線25分別控制相對應(yīng)的第一開關(guān)10及第二開關(guān)20的開路或?qū)ǖ臓顟B(tài)。
傳輸電路60由設(shè)定的載波頻率提供發(fā)射信號，并通過第一開關(guān)10連接該天線30，將發(fā)射訊號轉(zhuǎn)換為電磁波信號通過天線30輻射該信號；接收電路70由設(shè)定的載波頻率解調(diào)由卷標(Tag)所傳送并由天線30所接收的接收信號，電磁波信號通過復(fù)數(shù)個天線30轉(zhuǎn)換為接收信號，并通過復(fù)數(shù)個第二開關(guān)20連接接收電路70，再經(jīng)由接收電路將接收信號解調(diào)還原，該解調(diào)還原的信號輸入該串行接口電路50。
每一個第一開關(guān)10的輸入端連接傳輸電路60的輸出端，其控制端通過第一控制線15連接串行接口電路50，其輸出端連接天線30，故將接收串行接口電路50的第一開關(guān)控制信號以控制其導(dǎo)通狀態(tài)，將傳輸電路60的發(fā)射信號輸入天線30并輻射該信號。
每一個第二開關(guān)20的輸入端連接天線30，接收天線30轉(zhuǎn)換的該接收信號，且其控制端通過第二控制線25連接串行接口電路50，其輸出端連接接收電路70，故將接收串行接口電路50的第二開關(guān)控制信號以控制其導(dǎo)通狀態(tài)，將接收信號輸入接收電路70并將接收信號解調(diào)還原。
為了進一步改進本技術(shù)方案，本發(fā)明還包括一個控制總線80、一個微處理器100，多個控制電路40，控制總線80串接復(fù)數(shù)個控制電路40的串行接口電路50，見圖2。微處理器100通過控制總線80傳送控制信號給控制電路40的串行接口電路50，用于控制復(fù)數(shù)個第一開關(guān)10及復(fù)數(shù)個第二開關(guān)20的開路及導(dǎo)通的狀態(tài)，間接控制復(fù)數(shù)個天線30所組成的復(fù)數(shù)組陣列天線120，分別分配復(fù)數(shù)組陣列天線120使用于傳送或接收電磁波信號的狀態(tài)，控制電路40經(jīng)由此方式串接，增加了可被使用的復(fù)數(shù)個天線30的數(shù)量，進一步完善了本發(fā)明的功效。
另外，為了進一步完善本技術(shù)方案，在所述串行接口電路50與第二開關(guān)20之間接有緩沖器160，見圖3，所述控制電路40還包括一個增壓穩(wěn)壓電路，該增壓穩(wěn)壓電路由增壓電路170、電壓調(diào)節(jié)器180組成，增壓電路170將一外部電源的電壓值增壓，再通過電壓調(diào)節(jié)器180將經(jīng)增壓的電壓進行穩(wěn)壓并提供穩(wěn)定的電源，該穩(wěn)定電源分別提供給三態(tài)閘130以及緩沖器160，使得三態(tài)閘130用以提升電流并增強發(fā)射信號能量，而傳輸閘140用以提升電壓值來降低傳輸閘140的導(dǎo)通電阻。另外，本技術(shù)方案的第一開關(guān)10也可以是傳輸閘140。
另外，三態(tài)閘130可以直接連接外部電源，不需通過增壓穩(wěn)壓電路來調(diào)節(jié)。
串行接口電路50可一串行外圍接口(Serial Peripheral Interface，SPI)或一通用序列總線(Universal Serial Bus，USB)。
本發(fā)明使用時，即為在拼圖玩具中使用無線辨識(RFID)技術(shù)，其底板中分布復(fù)數(shù)個天線30組成陣列天線，拼塊中放置標簽(Tag)，當拼塊置放于正確的位置而卷標被相對應(yīng)的一個天線30讀取時，即判斷拼塊置放于正確的位置；拼塊也可以是立體的外型，可在拼塊所需的面相中放置一標簽，共有復(fù)數(shù)個標簽，當復(fù)數(shù)個卷標中的一個卷標靠近底板上的一個天線30而被讀取時，則產(chǎn)生相對應(yīng)的動作；當?shù)装逍枰獢U大面積而必須增加天線30的數(shù)量時，可應(yīng)用本發(fā)明能夠串聯(lián)擴充的特性，以實現(xiàn)增加可被使用的復(fù)數(shù)個天線30的數(shù)量，完善本發(fā)明的功效。
權(quán)利要求
1.一種陣列天線的控制裝置，包括控制電路(40)、天線(30)、開關(guān)，所述開關(guān)由第一開關(guān)(10)、第二開關(guān)(20)組成，其特征在于該天線(30)耦接在該第一開關(guān)(10)、第二開關(guān)(20)之間，所述控制電路(40)通過第一控制線(15)連接該第一開關(guān)(10)，通過第二控制線(25)連接該第二開關(guān)(20)，控制電路(40)通過所述第一控制線(15)及第二控制線(25)分別控制相對應(yīng)的第一開關(guān)(10)及第二開關(guān)(20)的導(dǎo)通狀態(tài)。
2.根據(jù)權(quán)利1所述的陣列天線的控制裝置，其特征在于所述控制電路(40)包括串行接口電路(50)、用于提供發(fā)射信號的傳輸電路(60)及用于解調(diào)接收信號的接收電路(70)，該串行接口電路(50)通過復(fù)數(shù)條第一控制線(15)連接復(fù)數(shù)個第一開關(guān)(10)的控制端，其還通過復(fù)數(shù)條第二控制線(25)連接復(fù)數(shù)個第二開關(guān)(20)的控制端，每一個第一開關(guān)(10)的輸出端和其相對應(yīng)的第二開關(guān)(20)的輸入端之間耦接有一個天線(30)，所述每一個第一開關(guān)(10)的輸入端都連接所述傳輸電路(60)的輸出端，每一個第二開關(guān)(20)的輸出端都連接所述接收電路(70)的輸入端，該接收電路(70)的輸出信號輸入給串行接口電路(50)。
3.根據(jù)權(quán)利2所述的陣列天線的控制裝置，其特征在于還設(shè)有一個用于決定傳輸電路(60)及接收電路(70)的載波頻率的可調(diào)電容(75)。
4.根據(jù)權(quán)利2所述的陣列天線的控制裝置，其特征在于還包括一個控制總線(80)、一個微處理器(100)，所述控制總線(80)串接復(fù)數(shù)個控制電路(40)的串行接口電路(50)，微處理器(100)通過控制總線(80)傳送控制信號給串行接口電路(50)，用于控制復(fù)數(shù)個第一開關(guān)(10)及復(fù)數(shù)個第二開關(guān)(20)的導(dǎo)通狀態(tài)。
5.根據(jù)權(quán)利1或2所述的陣列天線的控制裝置，其特征在于所述第一開關(guān)(10)是三態(tài)閘(130)或傳輸閘(140)。
6.根據(jù)權(quán)利5所述的陣列天線的控制裝置，其特征在于所述第二開關(guān)(20)是傳輸閘(140)。
7.根據(jù)權(quán)利2所述的陣列天線的控制裝置，其特征在于在所述串行接口電路(50)與第二開關(guān)(20)之間接有緩沖器(160)，所述控制電路(40)還包括有一個增壓穩(wěn)壓電路，該增壓穩(wěn)壓電路由增壓電路(170)和電壓調(diào)節(jié)器(180)組成，該電壓調(diào)節(jié)器(180)的輸出信號分別輸入給第一開關(guān)(10)、緩沖器(160)，用以驅(qū)動所述第一開關(guān)(10)及第二開關(guān)(20)。
8.根據(jù)權(quán)利2所述的陣列天線的控制裝置，其特征在于在所述串行接口電路(50)與第二開關(guān)(20)之間接有緩沖器(160)，所述控制電路(40)還包括一個增壓穩(wěn)壓電路，該增壓穩(wěn)壓電路由增壓電路(170)和電壓調(diào)節(jié)器(180)組成，該電壓調(diào)節(jié)器(180)的輸出信號輸入給緩沖器(160)用以驅(qū)動所述第二開關(guān)(20)，所述第一開關(guān)(10)外接電源。
9.根據(jù)權(quán)利2所述的陣列天線的控制裝置，其特征在于所述串行接口電路(50)為串行外圍接口或通用序列總線。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種陣列天線的控制裝置，包括控制電路、天線、第一開關(guān)、第二開關(guān)組成，所述控制電路包括串行接口電路、傳輸電路及接收電路，該串行接口電路通過第一控制線及第二控制線分別控制復(fù)數(shù)個第一開關(guān)及復(fù)數(shù)個第二開關(guān)的導(dǎo)通狀態(tài)，每一個第一開關(guān)和其相對應(yīng)第二開關(guān)之間耦接有一個天線，每個第一開關(guān)的輸入端連接傳輸電路的輸出端，每個第二開關(guān)的輸出端連接接收電路的輸入端，接收電路的輸出信號輸入給串行接口電路。由于采用了上述結(jié)構(gòu)，本發(fā)明可以根據(jù)需要任意選取復(fù)數(shù)個天線進行傳送或接收電磁波信號，用以辨識卷標位置；另外，本陣列天線的控制裝置辨識卷標位置的準確率高。
文檔編號H04B7/04GK1929332SQ200610126118
公開日2007年3月14日 申請日期2006年8月22日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月6日
發(fā)明者吳哲銘, 侯天發(fā) 申請人:天時電子股份有限公司