CN102509134A - 小型化rfid读写器芯片 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种非接触式信息识别系统，特别涉及一种小型化RFID读写器芯片。小型化RFID读写器芯片，包括RFID读写器芯片，小型化RFID读写器芯片设置有平衡器、功放、隔离器、耦合器、有源晶振、低压差线性稳压器，所述RFID读写器芯片通过平衡器与功放连接，功放再通过隔离器与耦合器连接，所述RFID读写器芯片分别与耦合器和有源晶振连接，所述低压差线性稳压器分别与RFID读写器芯片、功放及有源晶振连接。本发明选用集成度高的硬件单元，大大减小了读写器芯片的体积，使得读写器芯片小型化和模块化，方便嵌入其它设备当中；还能使小型化RFID读写器芯片适应不同使用场合的不同作用距离要求。

Description

小型化RFID读写器芯片

技术领域

本发明涉及一种非接触式信息识别系统，特别涉及一种小型化RFID读写器芯片。

背景技术

   射频识别技术是一种自动识别技术，射频识别技术是利用无线射频方式进行非接触双向通信，以达到识别目的并交换数据。RFID系统的电子标签和读写器之间，不需要接触就可以完成识别过程,因此，读写器识别电子标签的过程，无需人工干预，适于实现生产、物流或人员安检等方面的自动化管理和控制,并且，利用RFID技术可识别高速运动的物体，可以同时识别多个电子标签，操作快捷放便。RFID系统主要包括RFID读写器和RFID标签两个部分：RFID读写器将待发射的基带信号调制到载波上，发送给RFID标签，然后连续发射无调制的载波用以提供标签持续工作的能量和标签发射调制需要的载波,标签从读写器的载波中获取能量，根据接收到的读写器的指令内容，将标签的返回信息反射调制加载到读写器的连续载波上，读写器从连续载波中识别出标签的返回信号。现有RFID读写器体积大，集成度较低，功耗高，结构较复杂；读写距离近，适应性差。   

  发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的上述不足，提供一种体积小、功耗低，能适应不同使用场合的不同作用距离要求的小型化RFID读写器芯片。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

小型化RFID读写器芯片，包括RFID读写器芯片，还设置有平衡器、功放、隔离器、耦合器、有源晶振、低压差线性稳压器，所述RFID读写器芯片通过平衡器与功放连接，功放再通过隔离器与耦合器连接，所述RFID读写器芯片分别与耦合器和有源晶振连接，所述低压差线性稳压器分别与RFID读写器芯片、功放及有源晶振连接。

    上述小型化RFID读写器芯片中，所述RFID读写器芯片包括微处理单元MCU、射频收发模块、调制解调模块，所述射频收发模块通过调制解调模块与微处理单元MCU连接，所述微处理单元MCU还通过数据总线与闪存fash memory、高速缓存SRAM、复位控制电路Reset  control、看门狗定时电路WDT、定时器Timers、通用异步接受/发送装置VART、串行外围接口电路SPI、端口控制器Port  controller、串行总线I2C、中断控制器Interupt  controller和电源管理器power management连接。

    上述小型化RFID读写器芯片中，所述射频收发模块分别设置有发射端口和接受端口。

上述小型化RFID读写器芯片中，所述RFID读写器芯片采用RM9030。

本发明的小型化RFID读写器芯片，在原有RFID读写器芯片的基础上，将RFID读写器芯片和外围设备平衡器、功放、隔离器、耦合器、有源晶振、低压差线性稳压器集成在一起。所述RFID读写器芯片（RM9030）中的射频收发模块分别设置有发射端口和接受端口，发射端口通过平衡器与功放连接，功放再通过隔离器与耦合器连接，耦合器再与外部天线连接，射频收发模块产生的射频信号经过功放实现放大后，再经耦合器及外部天线输出；接受端口直接通过耦合器与外部天线连接。由于RFID读写器芯片（RM9030）的输出功率最大只有+23 dBm，通常其输出功率为-14dBm ～+10 dBm，在这样的发射功率下，系统对标签的读取距离最大只有约30 cm，为了达到更远的读取距离，需要在RFID读写器芯片（RM9030）的输出端加上一个功放模块，结合RFID读写器芯片（RM9030）自身的发射功率调节功能，可以使小型化RFID读写器芯片适应在不同使用场合的不同作用距离要求，经过功放放大的射频信号直接进入耦合器，该信号经过直通端进入发射通道，正向耦合端的输出信号用于前向功率检测，而反向耦合端的信号用于检测天线端的回波损耗。本发明的小型化RFID读写器芯片通过将原来RFID读写器芯片和外围电路集成在一起，使整个小型化RFID读写器芯片尺寸为15mm×15mm ×0.9mm，对外提供UART等通信接口，可以很方便地嵌入到其他设备中使用。

本发明的有益效果是： 本发明选用集成度高的硬件单元，大大减小了读写器芯片的体积，使得读写器芯片小型化和模块化，方便嵌入其它设备当中；功放结合RFID读写器芯片自身的发射功率调节功能，可使集成后的小型化RFID读写器芯片在8 dBi增益的天线下实现稳定读写距离3 m以上，使小型化RFID读写器芯片适应不同使用场合的不同作用距离要求。

附图说明

图1为本发明小型化RFID读写器芯片架构图。

图2为RFID读写器芯片（RM9030）架构图。

图中标记：图1中，101-小型化RFID读写器芯片，102-RFID读写器芯片（RM9030），103-平衡器，104-功放，105-隔离器，106-耦合器，107-低压差线性稳压器LDO，108-有源晶振；图2中，102-RFID读写器芯片（RM9030），202-调制解调模块，203-射频收发模块，204-接受端口，205-发射端口，206-微处理单元（MCU）。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明作详细的说明。

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1

如附图1所示本发明的小型化RFID读写器芯片101，包括RFID读写器芯片（RM9030）102，小型化RFID读写器芯片101中还设置有平衡器103、功放104、隔离器105、耦合器106、有源晶振108、低压差线性稳压器（LDO）107，所述RFID读写器芯片（RM9030）102通过平衡器103与功放104连接，功放104再通过隔离器105与耦合器106连接，所述RFID读写器芯片（RM9030）102分别与耦合器106和有源晶振108连接，所述低压差线性稳压器（LDO）107分别与RFID读写器芯片（RM9030）102、功放104及有源晶振108连接。

如附图2所示，RFID读写器芯片（RM9030）102包括微处理单元（MCU）206、射频收发模块203、调制解调模块202，所述射频收发模块203通过调制解调模块202与微处理单元（MCU）206连接，所述微处理单元（MCU）206还通过数据总线与闪存（fash memory）、高速缓存(SRAM)、复位控制电路(Reset  control)、看门狗定时电路(WDT)、定时器(Timers)、通用异步接受/发送装置(VART)、串行外围接口电路(SPI)、端口控制器(Port  controller)、串行总线(I2C)、中断控制器(Interupt  controller)和电源管理器(power management)连接。所述RFID读写器芯片（RM9030）102中的射频收发模块203分别设置有发射端口205和接受端口204，发射端口205通过图1中的平衡器103与功放104连接，功放104再通过隔离器105与耦合器106连接，耦合器106再与外部天线连接；接受端口204直接通过耦合器与106外部天线连接。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。 

Claims (4)

1.小型化RFID读写器芯片，包括RFID读写器芯片，其特征在于：还设置有平衡器、功放、隔离器、耦合器、有源晶振、低压差线性稳压器，所述RFID读写器芯片通过平衡器与功放连接，功放再通过隔离器与耦合器连接，所述RFID读写器芯片分别与耦合器和有源晶振连接，所述低压差线性稳压器分别与RFID读写器芯片、功放及有源晶振连接。

2.根据权利要求1所述的小型化RFID读写器芯片，其特征在于：所述RFID读写器芯片包括微处理单元MCU、射频收发模块、调制解调模块，所述射频收发模块通过调制解调模块与微处理单元MCU连接，所述微处理单元MCU还通过数据总线与闪存fash memory、高速缓存SRAM、复位控制电路Reset  control、看门狗定时电路WDT、定时器Timers、通用异步接受/发送装置VART、串行外围接口电路SPI、端口控制器Port  controller、串行总线I2C、中断控制器Interupt  controller和电源管理器power management连接。

3.根据权利要求2所述的小型化RFID读写器芯片，其特征在于：所述射频收发模块分别设置有发射端口和接受端口。

4.根据权利要求1所述的小型化RFID读写器芯片，其特征在于：所述RFID读写器芯片为RM9030。

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