CN101719296B - 输出可选8.2m/10m射频商品防盗检测系统发射器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种输出可选8.2M/10M射频商品防盗检测系统发射器，它包括电源电路、扫频周期信号发生电路和负载天线，扫频周期信号发生电路经一个扫频信号发生及选择控制电路连接一个前端线性放大电路及同步输入电路，前端线性放大电路及同步输入电路的输出分两路：一路经一个功率放大及输出选择电路连接到负载天线，另一路连接到一个同步输出电路；电源电路为各组成单元提供工作电源。本发明降低了生产成本，而且电路维修简便。

Description

输出可选8.2M/10M射频商品防盗检测系统发射器

技术领域

本发明涉及一种商品防盗检测系统(Electronic Article Surveillance，简称EAS)的发射系统。EAS系统一般由两部分构成：信号发射系统和信号接收系统。EAS系统的信号发射部分产生7.7M～8.7MHz的扫频信号或9.6M～10.6M的扫频信号，在检测门道之间形成检测电磁场，当有未解码的射频标签进入检测电磁场后，标签内部的LC电路与检测电磁场的扫频信号产生谐振，此谐振信号由EAS接收系统接收，经过一系列的滤波放大和数字化处理后，送入中央处理器进行标签信号的识别，如果判断为标签信号，则驱动声光报警电路提醒商家有未解码的标签被带出检测门道外，从而达到防盗的目的。

背景技术

随着经济的发展和人们购物观念的转变，零售业以传统的柜台销售为主的销售模式逐渐被开架销售(自选超市)这种崭新的模式所代替，开架销售模式在提高商品销量的同时，也带来了严重的商品被盗问题，商品防盗检测系统也就是伴随着自选超市所出现的问题而发展起来的。商品防盗检测系统于20世纪60年代诞生于美国，1979年进入中国市场，并于1992年开始普及应用。根据所采用的技术的不同和信号处理的算法不同，EAS系统可以分为模拟机系统、数字机系统和智能机系统。现在市场上广泛采用的是数字机型和模拟机型，数字机型仍占大多数。第一套国产EAS系统在1995年诞生于成都，发展滞后于欧美国家。

EAS系统，根据采用的技术不同分为模拟机系统、数字机系统以及智能机系统。

模拟机系统：完全采用模拟器件来实现系统，发射机采用RC振荡单元作为低频调制器，没有跳频功能。接收机对信号进行响应幅度、脉冲周期、脉冲宽度的判断，符合条件就开始矢量累计直至报警。

数字机系统：典型特征包含单片机及其应用软件，发射机采用晶体振荡和数字分频单元作为低频调制器，设2～4种跳频选择。接收机对发射机跳频功能应该自动或半自动跟踪。EAS使用中，大量金属物、部分电器设备等可能会对系统造成不同程度的干扰，数字机应用数据存储器保留周期性脉冲加以分析，避免了简单累计次数得出的结论。

智能机系统：典型特征包含大规模微电脑中央处理器或数字信号处理器，利用强大的软件对数字信号进行拟人化分析，实现人工智能。

发明内容

本发明的目的在于针对已经技术中存在的缺陷，提供一种输出可选8.2M/10M射频商品防盗检测系统发射器，降低了生产成本，而且电路维修简单方便。

为达到上述目的，本发明的构思如下；

本发明EAS发射系统，采用数字技术产生扫频周期信号，通过开关控制四种跳频，对发射扫频信号的扫频周期进行调节。然后利用模拟技术对扫频周期信号进行整形变换并产生扫频信号，扫频信号的中心频率有8.2M和10M可选，最后对产生的扫频信号进行同步控制和功率放大。相对于采用可编程芯片实现跳频功能的EAS发射系统，降低了生产成本，而且电路维修简便。

本发明是一种数字和模拟混合式的多路输出射频8.2M/10M EAS发射器(中心频率)，利用低成本的数字芯片产生扫频周期信号并对扫频周期信号进行模拟放大以及同步控制，输出射频EAS系统需要的7.8M～8.5MHz或者9.6M～10.4MHz的扫频信号，在系统的最终输出方面，针对不同的中心频率的输出，分别设置了4级跳针控制，可根据不同的支架天线和系统的实际检测距离选择不同的输出。

根据上述发明构思，本发明采用下述技术方案：

一种输出可选8.2M/10M射频商品防盗检测发射器，包括电源电路、扫频周期信号发生电路和负载天线，其特征在于所述扫频周期信号发生电路经过一个扫频信号发生及选择控制电路连接一个前端线性放大电路及同步输入电路，所述前端线性放大电路及同步输入电路的输出分成两路：一路经一个功率放大电路及输出选择电路连接到所述负载天线，另一路连接到一个同步输出电路，所述电源电路为各组成单元提供工作电源；所述扫频周期信号发生电路输出四种扫频周期的扫频周期信号，经所述扫频信号发生及选择控制电路的控制选择，最终输出8.2M或10M的扫频信号到所述前端线性放大电路及同步输入电路，扫频信号经该电路放大后进入所述同步输出电路和功率放大电路及输出选择电路，同步输出电路将同步输入信号放大并通过2个接口实现输出同步；功率放大电路及输出选择电路将线性放大后的扫频信号进行功率放大以便驱动负载天线。

本发明与现有技术相比，具有如下显而易见的突出实质性特点和显著优点：

本发明采用数字技术产生扫频周期信号，通过开关控制四种调频，对发射扫频信号的扫频周期进行调节，然后利用模拟技术对扫频周期信号进行整形变换并产生扫频信号，扫频信号的中心频率有8.2M和10M可选，相对于已有技术，本发明降低了生产成本，而且电路维修简便。

附图说明

图1为本发明一个实施例的结构。

图2为图1示例系统电源电路原理图。

图3为图1示例的扫频周期信号电路原理图。

图4为图1示例的扫频信号发生及选择控制电路电路。

图5为图1示例的同步输入及前端线性放大电路原理图。

图6为图1示例的功率放大电路及输出选择电路原理图。

图7为图1示例的同步输出电路原理。

图8为本发明系统输出扫频信号峰值参数表

具体实施方式

本发明的优选实施例结合附图说明如下：

实施例一：参见图1，本输出可选8.2M/10M射频商品防盗检测系统发射器，包括电源电路1、扫频周期信号发生电路2和负载天线7，所述扫频周期信号发生电路2经过一个扫频信号发生及选择控制电路3连接一个前端线性放大电路及同步输入电路4，所述前端线性放大电路及同步输入电路4的输出分成两路：一路经一个功率放大电路及输出选择电路5连接到所述负载天线7，另一路连接到一个同步输出电路6，所述电源电路为各组成单元提供工作电源；所述扫频周期信号发生电路2输出四种扫频周期的扫频周期信号，经所述扫频信号发生及选择控制电路3的控制选择，最终输出8.2M或10M的扫频信号到所述前端线性放大电路及同步输入电路4，扫频信号经该电路放大后进入所述同步输出电路6和功率放大电路及输出选择电路5，同步输出电路6将同步输入信号放大并通过2个接口实现输出同步；功率放大电路及输出选择电路5将线性放大后的扫频信号进行功率放大以便驱动负载天线7。

实施例二：本实施例与实施例一相同，其特别之处如下：图2示出系统的电源电路1原理图，电源电路1的结构：系统直流24V电源输入口J1，以及系统联机时的电源输出口J2和J3。系统电路的GND和支架发射天线的GND通过22欧姆的电阻R37相连，接口为J4。外部直流24V电源通过J1接口进入系统，24V的负极通过线圈T1的一路接系统的GND，24V的正极通过线圈TI的另一路接1A的保险丝F1，保险丝F1的输出端接0.1uF的去耦电容C27到GND。与F1输出端相连的元件还包括：2.2K欧姆的电阻R38，0.1uF的去耦电容C28和C29，220uF/35V的去耦电解电容C2和C3以及电源变换芯片L7815的Vin端。电阻R38的另一端接外部电源指示灯接口J9的正极，J9的负极接GND。电容C2、C3、C28、C29的另一端接GND，保险丝F1的输出端接输出电压测试点+24V。电源变换芯片U9-L7815的GND端接系统的GND，输出端接输出电压测试点+15V，此外与L7815输出端相连的电容包括0.1uF的去耦电容：C14、C22、C31以及100uF/35V的去耦电解电容C30和C21，L7815的输出端通过2.2K欧姆的电阻R39接红色发光二极管LED的阳极，LED的阴极接GND。+15V电压测 试点接跳针开关J4的MASTER端，跳针开关J4的SLAVE端和其输出端相连并与2W/47欧姆的电阻R03相连。电阻R03的输出端与电压变换芯片1117-33的输入端相连，还与芯片78M05的输入端相连。78M05的接地端接系统的GND，输出端接电源测试点+5V，还通过100uF/35V的电解电容C48和0.1uF的瓷片电容C49接系统的GND。芯片1117-33的输入端通过100uF/35V的电解电容C19和0.1uF的瓷片电容C18接系统的GND，1117-33的接地端接系统的GND，输出端接电源测试点+3.3V，并通过100uF/35V的电解电容C16和0.1uF的瓷片电容C17接系统GND。

参见图3，扫频周期信号发生电路2的结构：芯片CD4060BM的1、2、3、4、5、6、7、9、14、15脚悬空不接，8脚和12脚接地，16脚接+15V电源，10脚和11脚之间串接1M欧姆的电阻R2，10脚和R2共同与12MHz的无源晶振相连并通过20pF的电容接地，晶振的另一端与芯片CD4060BM的11脚相连，并通过20pF的电容接地。CD4060BM的13脚为输出脚，连接芯片CD40103BE的1脚，芯片CD40103BE的2脚、9脚和16脚接+15V电源，3、4、5、10、11和13脚接地，12脚通过10K欧姆的电阻R6接+15V电源，芯片CD40103BE的6脚和7脚接两位拨码开关SW1-A/B，开关的另一端均与地相连。此外，芯片CD40103BE的6脚和7脚均通过10K欧姆的电阻接+15V电源，在+15V电源入口出，通过100uF/35V的电解电容C5和0.1uF的瓷片电容C6接系统GND。芯片CD40103BE的14脚和15脚作为输出共同接到芯片CD4013BM的3脚，芯片CD4013BM的2脚和5脚相连，4脚、6脚、7脚、8脚、9脚、10脚和11脚接系统的地，12脚和13脚悬空不接，14脚接+15V电源，1脚作为输出，接到信号测试点TP1上，芯片CD4013BM的1脚通过68K欧姆的电阻接68K欧姆的电阻R8和22nF的电容C8，R8的另一端接芯片TL084的12脚并通过15nF的电容接地。C8的另一端接芯片TL084的13和14脚并与27K欧姆的电阻R9相连，R9与39K欧姆的电阻R10和47nF的电容C9相连，R10的另一端接芯片TL084的3脚，C9的另一端接芯片TL084的1和2脚，芯片TL084的3脚还通过15nF的电容接地。芯片TL084的1和2脚与2K欧姆的电阻R11相连，R11的另一端与68K欧姆的电阻R14和47nF的电容C15相连。R14的另一端接芯片TL084的5脚并通过10nF的电容接地，电容C15的另一端与芯片TL084的6和7脚相连并与27K欧姆的电阻R13相连。R13的另一端与47nF的电容C11和68K欧姆的电子R12相连，R12的另一端通过15nF的电容接地，C11的另一端接芯片TL084的8和9脚并与5K欧姆的电位器的可调端相连，电位器的可调节端并与其自身的任一固定端相连，另一端接560欧姆的电阻R15，R15的另一端接扫频周期信号测试点TP2相连，并与电阻R74、R16、R17和R18相连。820欧姆的电阻R74与二极管IN4148的阳极相连，此二极管的阴极 与180欧姆的电阻相连，电阻的另一端接+3.3V电源。560欧姆的电阻R16与二极管IN4148的阳极相连，此二极管的阴极与180欧姆的电阻相连，电阻的另一端接+3.3V电源。390欧姆的电阻R17与二极管IN4148的阳极相连，此二极管的阴极与180欧姆的电阻相连，电阻的另一端接+3.3V电源。300欧姆的电阻R18与二极管IN4148的阳极相连，此二极管的阴极与180欧姆的电阻相连，电阻的另一端接+3.3V电源。

参见图4，扫频信号发生及选择控制电路3结构：扫频周期信号测试点TP2与1uF的钽电容C20的负极相连，C20的正极接跳针开关JP3的一端。JP3标志10MHz的一端与50K欧姆的电位器VR3的可调端相连。JP3标志8.2MHz的一端与50K欧姆的电位器VR2的可调端相连。电位器VR2的不可调端通过24K欧姆的电阻R29接地，另一端通过51K欧姆的电阻R27接+15V电源。电位器VR3的不可调端通过24K欧姆的电阻R28接地，另一端通过51K欧姆的电阻R26接+15V电源。钽电容C20的阳极还通过1K欧姆的电阻R30接变容二极管CR10和CR9的阴极，并通过1nF的电容C23接地。变容二极管CR9和CR10为BB112，他们的阳极分解与2.2uH的电感L1的两端相连。CR10和L1的公共端接芯片74HCU04的1脚，CR9和L1的公共端与560欧姆的电阻R31相连，R31的另一端接到74HCU04的2脚和3脚，芯片74HCU04的4脚输出接1nF的电容C24。芯片74HCU04的7脚接地，5脚，6脚，8脚，9脚，10脚，11脚，12脚，13脚悬空不接，14脚接+5V电源。C24的另一端与三极管2N3904的基极相连，并通过5.1K欧姆的电阻接地。三极管2N3904的基极和集电极通过3.9K的电阻相连。三极管2N3904的集电极通过10欧姆的电阻接+15V电源，并通过0.1uF的去耦电容C26接GND。三极管2N3904的发射极通过1K欧姆的电阻R34接地，并通过510欧姆的电阻R33接信号测试点TP12，TP12还通过10nF的电容C25接地。

参见图5，前端线性放大及同步输入电路4结构：扫频信号测试点TP12接场效应管BF964S的栅极(引脚3和4)，BF964S的漏极(引脚1)接+15V电源，源极输出通过15K欧姆/0.125W的电阻接系统地，并与电容C41和电阻R68相连。10nF的电容C41的另一端接跳针开关JP5的SLAVE端，JP5的MASTER端与线圈T4的一端相连，并通过100欧姆/0.5W的电阻R04接地，线圈T4的输出另一端接地，T4的输入端分别与接口J5的两端相连，作为同步信号输入端。R68的另一端通过10nF的电容C43接芯片LM733的14脚。18欧姆的电阻R73一端接+15V电源，另一端接10K欧姆的电阻R72和芯片LM733的10脚，LM733的10脚还通过1uF的钽电容C46和0.1uF的电容C45接系统地。电阻R72的另一端与10K欧姆的电阻R70，10K欧姆的电阻R69，10K欧姆的电子R71相连并通过1uF的钽电容C47接地。电阻R70的另一端接地，R69的另一端接芯片LM733的1脚，并通过0.1uF的电容C44接地。芯 片LM733的11脚接5K电位器的可调端和一固定端，电位器的另一端接芯片LM733的4脚，芯片LM733的2、3、6、9、12、13引脚悬空不接。LM733的7脚接扫频信号放大输出测试点TP3。LM733的8脚接同步扫频信号的输出测试点SYNC-1。

参见图6，功率放大电路及输出选择电路5结构：扫频信号测试点TP3，TP3通过33pF的瓷片电容C39接三极管2N2905的基极，三极管2N2905的基极与1K欧姆的电阻R67和R63相连，R67的另一端接系统的GND，R63的另一端接+15V电源。三极管2N2905的集电极与150欧姆的电阻R60相连，三极管2N2905的发射极与10欧姆的电阻R65和750欧姆的电阻R66相连。R65的另一端与1.5K欧姆的电阻R62相连，R62的另一端接+15V电源.R65与R62的公共端还通过0.1uF的电容C40接系统的GND。R66的另一端与L2、R01和R02相连。100欧姆的电阻一端接地，另一端和R60共同接到三极管2N2222的基极。三极管2N2222的集电极接地，发射极22欧姆的电阻R59和二极管CR13-IN4007的阴极相连。二极管CR13的阳极接二极管CR12-IN4007的阴极，二极管CR12的阳极接二极管CR11的阴极，二极管CR11的阳极与22欧姆的电阻R58相连。CR11的阳极与R58共同通过5W/220欧姆的水泥电阻接到+24V电源。电阻R58的另一端接三极管BD139的基极，三极管BD139的集电极接+24V电源，+24V电源通过100uF/35V的电解电容C42和0.1uF的瓷片电容C38接系统的GND，BD139的发射极接2W/10欧姆的电阻R01。电阻R59的另一端接三极管BD140的基极，三极管BD140的集电极接系统的GND，发射结接2W/10欧姆的电阻R02，电阻R02、R01和电感1uH的电感公共相连与电阻R66相连。电感L2的另一端接跳针开关阵列S1-S2。阵列开关分A、B、C、D四种方位。S2-A与100pF的电容D7和150pF的电容D8相连，D7和D8的另一端接系统的GND。S2-B与180pF的电容D9相连，D9的另一端接系统的GND。S2-C与180pF的电容D10相连，D10的另一端接GND。S2-D与150pF的电容D11和100pF的电容D12相连，D11和D12的另一端接系统的GND。S1-A与150pF的电容D1相连，S1-B与100pF的电容D2和D3相连，S1-C与150pF的电容D4相连，S1-D与100pF的电容D5和D6相连。D1，D2，D3，D4，D5，D6有公共连接端，且与1W/10欧姆的电阻R08相连，R08的另一端接系统输出端接口J8的正极，J8的负极接系统的GND。系统信号输出端接信号测试点TP6.

参见图7，同步输出电路6结构：同步扫频信号的输出测试点SYNC-1分别接20pF的电容C33和C35。C33的另一端通过1.5K欧姆的电阻接地并与三极管2N3904的基极和2.7K欧姆的电阻R48相连。R48的另一端接+15V电源，+15V电源入口出接47uF/35v的电解电容好0.1uF的瓷片电容接地。390欧姆的电阻一端接+15V电源，另一端接三极管2N3904的集 电极并与240欧姆的电阻R46相连，R46的另一端接三极管BD139的基极，三极管BD139的集电极接+15V电源。三极管2N3904的发射极与300欧姆的电阻R45和0.1uF的电容C34相连，R45和C34的另一端均接地。三极管BD139的基极与8.2K欧姆的电阻R42和R43相连，R42的另一端接地，R43的另一端接+15V电源。三极管BD139的发射极与330欧姆的电阻R41和0.1uF的电容C32相连，R41的另一端接地，C32的另一端与130欧姆的电阻R40相连，R40的另一端接100欧姆/0.5W的电阻R06和线圈T3的一个输入端，R06的另一端接地，线圈T3的另一输入端接地，线圈T3的两个输出端分别接同步输出接口J7的两个接点。J7的正极接同步信号测试点TP5。C35的另一端通过1.5K欧姆的电阻接地并与三极管2N3904的基极和2.7K欧姆的电阻R49相连。R49的另一端接+15V电源。390欧姆的电阻一端接+15V电源，另一端接三极管2N3904的集电极并与240欧姆的电阻R51相连，R51的另一端接三极管BD139的基极，三极管BD139的集电极接+15V电源。三极管2N3904的发射极与300欧姆的电阻R55和0.1uF的电容C36相连，R55和C36的另一端均接地。三极管BD139的基极与8.2K欧姆的电阻R52和R53相连，R52的另一端接地，R53的另一端接+15V电源。三极管BD139的发射极与330欧姆的电阻R56和0.1uF的电容C37相连，R56的另一端接地，C37的另一端与130欧姆的电阻R57相连，R57的另一端接100欧姆/0.5W的电阻R05和线圈T2的一个输入端，R05的另一端接地，线圈T2的另一输入端接地，线圈T2的两个输出端分别接同步输出接口J6的两个接点。J6的正极接同步信号测试点TP4。

本系统的输出可选8.2M/10M射频EAS发射器的电路连接及信号为：电源供电电路1负责给本发明系统的各部分电路供电，扫频周期信号由扫频周期信号电路2产生，在该部分电路中通过跳针开关SW1-A，B来实现4种扫频周期的输出：A，B均断开时TP1输出频率180Hz；A断开B闭合时，TP1输出160Hz；A闭合B断开时，TP1输出170Hz；A，B均闭合是TP1输出150Hz。TP1信号经过微分电路后转换成相应频率的正弦波，由TP2输出，电位器VR1调节TP2输出正弦波的峰峰值，进而对应系统最终的输出扫频信号的频宽。扫频周期信号电路2输出连接扫频信号发生及选择控制电路3，在电路3中，通过电位器VR2和VR3来控制不同的扫频中心频率：VR2对应8.2M，VR3对应10M，系统最终输出8.2M还是10M的扫频信号由跳针开关JP3决定，此部分电路产生的扫频信号进入到同步输入及信号的线性放大电路4中。在电路4中，同步输入是为了实现多系统间的相互级联避免干扰，由电路3产生的扫频信号或是通过同步输入的扫频信号经过电路4放大后，进入到同步输出电路6和功率放大电路及输出选择电路5中。在电路4中，电位器VR4控制此部分电路信号的放大倍数。同步输出电路6将同步输入的信号进行放大并通过2个接口实现输出同步。功率放大电路及 输出选择电路5将线性放大后的扫频信号进行功率的放大以便驱动负载天线，在电路5中，系统最终输出控制选择上，针对不同中心频率的扫频信号进行不同的选择，系统具体的性能参数如图8所示。

Claims (1)

1.一种输出可选8.2M/10M射频商品防盗检测发射器，包括电源电路(1)、扫频周期信号发生电路(2)和负载天线(7)，其特征在于所述扫频周期信号发生电路(2)经过一个扫频信号发生及选择控制电路(3)连接一个前端线性放大电路及同步输入电路(4)，所述前端线性放大电路及同步输入电路(4)的输出分成两路：一路经一个功率放大电路及输出选择电路(5)连接到所述负载天线(7)，另一路连接到一个同步输出电路(6)，所述电源电路为各组成单元提供工作电源；所述扫频周期信号发生电路(2)输出四种扫频周期的扫频周期信号，经所述扫频信号发生及选择控制电路(3)的控制选择，最终输出8.2M或10M的扫频信号到所述前端线性放大电路及同步输入电路(4)，扫频信号经该电路放大后进入所述同步输出电路(6)和功率放大电路及输出选择电路(5)，同步输出电路(6)将同步输入信号放大并通过2个接口实现输出同步；功率放大电路及输出选择电路(5)将线性放大后的扫频信号进行功率放大以便驱动负载天线(7)。

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