CN104636695B - RFID Reader系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了RFID Reader系统，包括带通滤波器、耦合器、调制解调器、解调部位、低噪音放大器、显卡检测器、衰减器、天线与信号处理部位，通过天线接收到的标签的收信信号先是输入至带通滤波器，过滤后，在耦合器上被诱导并输入到低噪音放大器上，经低噪音放大器放大并输入到解调部位上，再经信号处理部位输入到调制解调器；调制解调器的输出信号通过驱动器输入至耦合器，耦合器将调制解调器的输出信号自发信部位通过天线送出。本发明中仅使用一个收发天线并加入可分离收发信号的信号分离元件。本发明是以非接触方式与标签收发数据，适用在半导体工程设备的金属性环境中采集数据。

Description

RFID Reader系统

技术领域

本发明涉及RFID领域，具体是通过改善用来识别RFID HF金属用标签信息的收发端构造，使得RFID Reader的收信灵敏度产生巨大改善的RFID Reader系统。

背景技术

自动识别 RFID 标签的 RFID(RFID：Radio Frequency IDendification) 技术广泛地被适用。这项技术是利用一定的频段以无线的形式收发各种数据的系统。磁卡或条码都是显露在表面易于损毁或变形，随着时间识别率也会逐渐下降。根据一种形态的 RFIDReader包含 RFID标签、利用 RFID 标签传送的无线信号读取RFID 信息的接收天线。根据另一种形态的 RFID Reader含 RFID标签、活性化天线使其识别到 RFID标签的天线部位（含开关线路）、通过开关线路活性化的天线从识别到的 RFID标签传送到无线信号，利用它读取 RFID信息的 RFID Reader。RFID Reader系统的发信天线和收信天线独立使用的情况下，存在天线的安装空间变宽且制造费用增加等短处。

发明内容

本发明的目的是在电磁波的散乱现象、频率干扰、频率变动、高温环境及金属物体环境下放大识别距离和识别灵敏度得以提供能够识别 RFID标签信息的RFID Reader系统,以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

RFID Reader系统，包括带通滤波器、耦合器、调制解调器、解调部位、低噪音放大器、显卡检测器、衰减器、天线与信号处理部位，天线通过带通滤波器连接耦合器，耦合器通过低噪音放大器、显卡检测器、衰减器连接解调部位，解调部位还连接信号处理部位，信号处理部位分别连接RS-232接口、调制解调器，调制解调器通过驱动器连接耦合器；解调部位中设有自动校准，且解调部位与直流电源供应器连接；调制解调器是为了创建与流入时泄露的传送信号大小相同且逆位的信号；流入的泄露信号分为从发信部件流入到收信部件的第一泄露信号与从天线反射并流入收信部件的第二泄露信号；调制解调器为了抵消第一泄露信号、第二泄露信号从而创建第一消除信号、第二消除信号；

通过天线接收到的标签的收信信号先是输入至带通滤波器，过滤后，在耦合器上被诱导并输入到低噪音放大器上，经低噪音放大器放大并输入到解调部位上，再经信号处理部位输入到调制解调器；调制解调器的输出信号通过驱动器输入至耦合器，耦合器将调制解调器的输出信号自发信部位通过天线送出。

作为本发明进一步的方案：所述RFID Reader系统用于半导体工程设备的金属性环境中采集数据。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明中仅使用一个收发天线并加入可分离收发信号的信号分离元件。本发明可适用在半导体工程设备的金属性环境，且由于其最小化的缘故，可安装在设备内多种环境，使得在最小化电磁波散乱现象中采集数据。本发明是以非接触方式与标签收发数据。RFID Reader系统根据使用的频率分为低频、高频、超高频。

附图说明

图1是本发明的结构框图；

图中：1-带通滤波器、2-耦合器、3-调制解调器、4-解调部位、5-低噪音放大器、6-显卡检测器、7-衰减器、8-天线、9-信号处理部位、10-驱动器。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

请参阅图1，本发明实施例中，RFID Reader系统，包括带通滤波器1、耦合器2、调制解调器3、解调部位4、低噪音放大器5、显卡检测器6、衰减器7、天线8、信号处理部位9，天线8通过带通滤波器1连接耦合器2，耦合器2通过低噪音放大器5、显卡检测器6、衰减器7连接解调部位4，解调部位4还连接信号处理部位9，信号处理部位9分别连接RS-232接口、调制解调器3，调制解调器3通过驱动器10连接耦合器2。解调部位4中设有自动校准，且解调部位4与直流电源供应器连接。调制解调器3的内部设有振荡器。

具备发信部位和带通滤波器1的发信部件的输出端连接耦合器2。该耦合器2具备着与发信部件输出线路相邻配置的线路，以下均称诱导线路。该诱导线路的一端结合在分配器的输入端，另一端通过匹配阻抗的电阻接地。耦合器2将发信部件输出线路输出的RFID信号大小成比例等级的诱导信号连接至分配器的输入端上。

分配器将输入到耦合器2的诱导信号，比如分配成 50：50比例并在调制解调器3的输入端上再次结合。

调制解调器3是为了创建与流入时泄露的传送信号大小相同且逆位的信号。流入的泄露信号分为从发信部件流入到收信部件的第一泄露信号与从天线8反射并流入收信部件的第二泄露信号两种。调制解调器3是为了变化发信部件输出信号的增益及相位，并创建与第一泄露信号、第二泄露信号大小相同且逆位的消除信号。

调制解调器3的输出信号通过驱动器10输入至耦合器2。前文提及的耦合器2和上述提及的耦合器2实质上是相同的。耦合器2与收信部件相结合,将将调制解调器3的输出信号结合在标签发送的收信信号上。耦合器2上连接的电阻是为了匹配阻抗而设。

解调部位4的前端含有放大收信信号的低噪音放大器5。这是为了放大标签传送过来的收信信号并认可为解调部位4,由此大幅提升RFID Reader的收信灵敏度。

从信号处理部位9输入的发送数据通过具备发信部位和带通滤波器1两者的发信部件连接天线8。一方面，通过天线8接收到的标签的收信信号先是输入到带通滤波器1过滤后，在低噪音放大器5上放大并输入到解调部位4上。

收信信号自发信部位通过天线8送出时，因不完全隔离导致的第一泄露信号和天线8间不完全阻抗匹配导致的第二泄露信号会流入带通滤波器1一侧。即与原本的收信信号相比，第一泄露信号、第二泄露信号的信号大小及相位都是变化的信号。

一方面，从发信部件和带通滤波器1传出收信信号，上述与RFID信号相等的信号在耦合器2上被诱导并输入到调制解调器3。调制解调器3为了抵消第一泄露信号、第二泄露信号从而创建第一消除信号、第二消除信号。

收信信号输入到调制解调器3后，此输入的收信信号由于衰减器7其信号大小会衰减，通过收信部件的带通滤波器1输入到衰减器7的第一泄露信号，衰减器7通过耦合器2输入至低噪音放大器5上的诱导信号，来设定第一消除信号的衰减增益。归根结底，最终只会剩下标签上的收信信号。即第一泄露信号、第二泄露信号和通过耦合器2结合的第一消除信号、第二消除信号相抵消，所以在低噪音放大器5实际上只会输入并得到从标签传送过来的信号。即从 RFID Reader发信部件流入到收信部件的泄露信号有效地被抵消，所以在RFIDReader的收信端采用低噪音放大器5，可大幅提升RFID Reader的收信灵敏度。

上述实施例中耦合器2的位置不局限于特定的场所，只要安装在低噪音放大器5的前端即可。并且，上述实施例中对于现有技术中将送信部件及收信部件通过耦合器2连接的方式说明了适用本发明的情况。但是本发明跟结合送信部件和收信部件的方式无关，可直接适用并实施。并且，在上述实施例中说明了调制解调器3输出的第一消除信号、第二消除信号与第一泄露信号、第二泄露信号通过耦合器2在低噪音放大器5的输入端结合。但是在此，调制解调器3的结合手段不局限于特定方式，可适用以前的多种结合手段实施。

并且，在上述实施例中为了创建消除信号的调制解调器3的个数不仅仅局限于特定数目。该数目可根据流入发信部件的泄露信号种类及数目适当的备齐并实施。

根据本发明的实施例，将其使用在专业化半导体工程的金属用 RFID标签数据识别上。所以，RFID Reader系统可适用在半导体工程设备的金属性环境，由于其最小化产品大小的缘故可安装在设备内多种环境，使得在最小化电磁波散乱现象中采集数据。RFIDReader系统收发 RFID标签的信号识别RFID标签。特别是RFID标签和天线都装在设备中的情况下可以正确识别RFID标签，进而在识别RFID标签的时候产生照明，令使用者轻易辨别RFID标签识别与否。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (2)

1.RFID Reader系统，其特征在于，包括带通滤波器、耦合器、调制解调器、解调部位、低噪音放大器、显卡检测器、衰减器、天线与信号处理部位，天线通过带通滤波器连接耦合器，耦合器通过低噪音放大器、显卡检测器、衰减器连接解调部位，解调部位还连接信号处理部位，信号处理部位分别连接RS-232接口、调制解调器，调制解调器通过驱动器连接耦合器；解调部位中设有自动校准，且解调部位与直流电源供应器连接；调制解调器是为了创建与流入时泄露的传送信号大小相同且逆位的信号；流入的泄露信号分为从发信部件流入到收信部件的第一泄露信号与从天线反射并流入收信部件的第二泄露信号；调制解调器为了抵消第一泄露信号、第二泄露信号从而创建第一消除信号、第二消除信号；

通过天线接收到的标签的收信信号先是输入至带通滤波器，过滤后，在耦合器上被诱导并输入到低噪音放大器上，经低噪音放大器放大并输入到解调部位上，再经信号处理部位输入到调制解调器；调制解调器的输出信号通过驱动器输入至耦合器，耦合器将调制解调器的输出信号自发信部位通过天线送出。

2.根据权利要求1所述的RFID Reader系统，其特征在于，用于半导体工程设备的金属性环境中采集数据。