CN102880895A - 无内置电池的有源射频电子标签及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种无内置电池的有源射频电子标签及系统，所述系统包括能量发射单元和无内置电池的有源射频电子标签，其中，能量发射单元用于将电能转换成电磁波并无线发射；无内置电池的有源射频电子标签包括：能量接收天线，用于接收电磁波，并将电磁波的能量转换成交变电流；唤醒电源接收单元，用于将所述能量接收天线输出的交变电流转换成电压和电流均稳定的直流电输出，为射频电子标签电路提供电能。本发明的射频电子标签中不直接设置内置电池，减少了体积和重量，降低了成本；本发明通过内置唤醒电源接收单元，在使用时通过接收能量发射单元发送的电磁波，将电磁波转换成稳定的电源供应，又具有读写距离远等优点。

Description

无内置电池的有源射频电子标签及系统
技术领域
本发明涉及一种射频电子标签，具体地说，是一种无内置电池的有源射频电子标签。
背景技术
在RFID标签中，内置电池的RFID标签为有源RFID标签（简称有源标签），无内置电池的RFID标签为无源RFID标签（简称无源标签）。无源标签利用波束供电技术将接收到的射频能量转化为直流电源为微型芯片电路供电，其优点是体积小、重量轻、成本低、寿命长、对工作环境要求不高且不会周围环境增加多余的电磁噪声。无源标签的缺点是读写距离短，无法满足对读写距离要求高的领域（例如物流）的要求。
如图1所示，有源标签内置电池为微型芯片电路和发射天线提供电能。有源标签的优点在于读写距离远，缺点是体积大、重量重、成本高、寿命有限、不适合在恶劣环境下工作，且对周围环境会产生多余的电磁噪声。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种体积小、成本低、读写距离远的无内置电池的有源射频电子标签及系统。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种无内置电池的有源射频电子标签，包括：
能量接收天线，用于接收电磁波，并将电磁波的能量转换成交变电流；
唤醒电源接收单元，用于将所述能量接收天线输出的交变电流转换成电压和电流均稳定的直流电输出，为射频电子标签电路提供电能。
进一步地，所述唤醒电源接收单元具体包括：
整流电路，用于将所述能量接收天线输出的交变电流转换成直流电流；
整压电路，用于将所述整流电路输出的直流电流转换成具有射频电子标签电路所需电压的电流并输出，为所述射频电子标签电路提供电。
进一步地，所述唤醒电源接收单元还包括：
稳压电路，用于保持所述整压电路输出的电流的电压稳定。
本发明还提供了一种无内置电池的有源射频电子标签系统，包括：
上述的无内置电池的有源射频电子标签；
能量发射单元，用于将电能转换成电磁波并无线发射。
进一步地，所述能量发射单元包括：
转换单元，用于将电能转换成交变电流；
发射天线，用于将所述转换单元输出的交变电流以电磁波的形式发射出去。
进一步地，所述发射天线为定向发射天线。
进一步地，每个所述能量发射单元包括多个定向发射天线，每个定向发射天线的发射方向不同。
本发明的射频电子标签中不直接设置内置电池，减少了体积和重量，降低了成本；本发明通过内置唤醒电源接收单元，在使用时通过接收能量发射单元发送的电磁波，将电磁波转换成稳定的电源供应，又具有读写距离远等优点。
附图说明
图1是现有技术中有源标签的电路原理图；
图2是本发明的有源射频标签的电路原理图；
图3是本发明中唤醒电源接收单元一实施例的电路原理图；
图4是本发明中能量发射单元的电路原理图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。
本发明的无内置电池的有源射频电子标签系统，包括：
无内置电池的有源射频电子标签；
能量发射单元，用于将电能转换成电磁波并无线发射。
其中，无内置电池的有源射频电子标签如图2所示，包括：
能量接收天线1，用于接收电磁波，并将电磁波的能量转换成交变电流；
唤醒电源接收单元，用于将所述能量接收天线1输出的交变电流转换成电压和电流均稳定的直流电输出，为射频电子标签电路提供电能。
如图3所示，其中的唤醒电源接收单元具体包括：
整流电路，用于将所述能量接收天线输出的交变电流转换成直流电流；
整压电路，用于将所述整流电路输出的直流电流转换成具有射频电子标签电路所需电压的电流并输出，为所述射频电子标签电路提供电。
在整压电路后还接有稳压电路，用于保持所述整压电路输出的电流的电压稳定，以保护射频电子标签的安全。
如图4所示，本发明中的能量发射单元包括：
转换单元，用于将电能转换成交变电流；
发射天线，用于将所述转换单元输出的交变电流以电磁波的形式发射出去。
优选地，所述发射天线为定向发射天线2。这样可以将电磁波朝需要的方向发射，以节省能量。而每个能量发射单元可以包括多个定向发射天线2，每个定向发射天线2的发射方向不同，以使射频电子标签在需要的各方向上均可以获得能量。
本发明的射频电子标签除了用能量接收天线和唤醒电源接收单元代替现有技术中有源标签的电池电源单元外，其余部分结构与现有技术中的有源标签相同。本发明同时具有无源标签和有源标标签的优点，应用范围广。例如在物流领域中，为物流货物添加本发明的射频电子标签后，载有货物的运输车辆经过检测点时，货物上的射频电子标签从布置在检测点处的能量发射单元发射的电磁波中获取能量，供给射频电子标签的电路使用，从而在检测点利用读写装置读写射频电子标签的信息，进行检测或信息采集工作。如此可以对整车货物进行统一检测或信息采集，速度快、效率高。
在经过检测点后，唤醒电源接收单元在能量发射单元发射的电磁波作用区域之外，所接收到的电磁波为零，或者由于接收到的电磁波强度、频率、相位等不相匹配，无线接收电能的电源单元则无法转换为直流电源，致使本发明的射频电子标签处于“休眠”状态，因而不会对周围环境增加任何多余电磁噪声，并可以节省大量能源。
以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。

Claims (7)

1.一种无内置电池的有源射频电子标签，其特征在于，包括：
能量接收天线，用于接收电磁波，并将电磁波的能量转换成交变电流；
唤醒电源接收单元，用于将所述能量接收天线输出的交变电流转换成电压和电流均稳定的直流电输出，为射频电子标签电路提供电能。
2.根据权利要求1所述的无内置电池的有源射频电子标签，其特征在于，所述唤醒电源接收单元具体包括：
整流电路，用于将所述能量接收天线输出的交变电流转换成直流电流；
整压电路，用于将所述整流电路输出的直流电流转换成具有射频电子标签电路所需电压的电流并输出，为所述射频电子标签电路提供电。
3.根据权利要求2所述的无内置电池的有源射频电子标签，其特征在于，所述唤醒电源接收单元还包括：
稳压电路，用于保持所述整压电路输出的电流的电压稳定。
4.一种无内置电池的有源射频电子标签系统，其特征在于，包括：
权利要求1~3中任意一项所述的无内置电池的有源射频电子标签；
能量发射单元，用于将电能转换成电磁波并无线发射。
5.根据权利要求4所述的无内置电池的有源射频电子标签系统，其特征在于，所述能量发射单元包括：
转换单元，用于将电能转换成交变电流；
发射天线，用于将所述转换单元输出的交变电流以电磁波的形式发射出去。
6.根据权利要求5所述的无内置电池的有源射频电子标签系统，其特征在于，所述发射天线为定向发射天线。
7.根据权利要求6所述的无内置电池的有源射频电子标签系统，其特征在于，每个所述能量发射单元包括多个定向发射天线，每个定向发射天线的发射方向不同。
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C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
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