CN104850885B - 一种中低频电子标签及其信号发送方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种中低频电子标签及其信号发送方法，包括与阅读器匹配的滤波电路、电磁继电器、第一耦合元件、中频芯片、中频天线、第二耦合元件、低频芯片和低频天线；所述第一耦合元件和第二耦合元件均具有断点；所述滤波电路与所述电磁继电器电连接；所述电磁继电器与所述第一耦合元件的断点或第二耦合元件的断点连接；所述第一耦合元件、中频芯片和中频天线依次电连接，所述第二耦合元件、低频芯片和低频天线依次电连接。本发明实现了与中低频电子标签匹配的阅读器在中频或低频段读取信息时排除互相干扰。

Description

一种中低频电子标签及其信号发送方法
技术领域
本发明涉及射频识别领域，特别涉及一种中低频电子标签及其信号发送方法。
背景技术
射频识别是一种非接触的自动识别技术，其基本原理是利用射频信号和空间耦合(感应线圈或电磁耦合)或雷达反射的传输特性，实现对被识别物体的自动识别。射频识别系统包含电子标签，阅读器。其中，电子标签是射频识别系统的数据载体，主要由标签天线、标签专用芯片和耦合元件组成。
电子标签按频率分为：低频30-300kHz、中频300kHz-3MHz、高频3-30MHz和超高频300-968MHz。低频电子标签的芯片一般采用普通的cmos工艺，具有省电、廉价的特点；工作频率不受无线电频率管制约束；可以穿透水、有机组织或木材等介质；适用于近距离、低速率的数据传输。中频电子标签的基本特点与低频电子标签相似，由于其工作频率的提高，适用于较高速率的数据传输。高频电子标签传输距离远，传输速率高，但是在金属或者液体(湿气)中的读取能力较差。超高频电子标签传输距离更远，传输速率更高，但无法在金属或者液体(湿气)中使用，且阅读器设计复杂，相对成本较高。
在实际的应用中希望一张电子标签可以在两种或者以上的频段工作，以满足用户在不同情况下的需求。中低频区分频段窄，当中低频集中在一张电子标签上，与之匹配的阅读器读取信息时容易互相干扰。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种中低频电子标签及其信号发送方法，实现与中低频电子标签匹配的阅读器在中频或低频段读取信息时排除互相干扰。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：
一种中低频电子标签，包括与阅读器匹配的滤波电路、电磁继电器、第一耦合元件、中频芯片、中频天线、第二耦合元件、低频芯片和低频天线；所述第一耦合元件和第二耦合元件均具有断点；所述滤波电路与所述电磁继电器电连接；所述电磁继电器与所述第一耦合元件的断点或第二耦合元件的断点连接；所述第一耦合元件、中频芯片和中频天线依次电连接，所述第二耦合元件、低频芯片和低频天线依次电连接。
本发明的有益效果是：滤波电路接收阅读器发射的中频信号驱动电磁继电器连接第一耦合元件的断点，闭合第一耦合元件；闭合的第一耦合元件受中频信号磁场的感应产生电流，电流驱动中频芯片生成第一信号；第一信号经中频天线进行发射。或，滤波电路接收阅读器发射的低频信号驱动电磁继电器连接第二耦合元件的断点，闭合第二耦合元件；闭合的第二耦合元件受低频信号磁场的感应产生电流，电流驱动低频芯片生成第二信号；第二信号经低频天线进行发射。实现与中低频电子标签匹配的阅读器在中频或低频段读取信息时排除互相干扰。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
进一步，所述滤波电路包括感应线圈、第一电容、第二电容、第一电阻和第二电阻；所述感应线圈、第一电容和第一电阻依次形成回路，所述第一电阻、第二电容和第二电阻依次形成回路，所述第二电容与第一电容的公共端与第一电阻的一端连接，所述第二电容与第二电阻的公共端为输出端，所述感应线圈、第一电阻与第二电阻的公共端为输出端；所述感应线圈与阅读器天线感应线圈耦合。
进一步，所述第一耦合元件的断点处具有第一导电触点，所述第二耦合元件的断点处具有第二导电触点。
进一步，所述电磁继电器为衔铁电磁继电器，所述衔铁电磁继电器包括衔铁、绝缘体和导电棒，所述导电棒经绝缘体固定于所述衔铁一端，且所述导电棒与第一导电触点或第二导电触点连接。
进一步，所述衔铁电磁继电器尺寸为0.7mm×0.7mm至0.84mm×0.84mm。
本发明的另一技术方案如下：
一种中低频电子标签信号发送方法，包括如下步骤：
步骤A1，滤波电路接收阅读器发射的中频信号驱动电磁继电器连接第一耦合元件的断点，闭合第一耦合元件；
步骤A2，闭合的第一耦合元件受所述中频信号磁场的感应产生电流，所述电流驱动中频芯片生成第一信号；
步骤A3，所述第一信号经中频天线进行发射；
或，
步骤B1，滤波电路接收阅读器发射的低频信号驱动电磁继电器连接第二耦合元件的断点，闭合第二耦合元件；
步骤B2，闭合的第二耦合元件受所述低频信号磁场的感应产生电流，所述电流驱动低频芯片生成第二信号；
步骤B3，所述第二信号经低频天线进行发射。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
进一步，所述步骤A1的具体实施方式为：滤波电路接收阅读器发射的中频信号，所述中频信号的频率大于所述滤波电路的截止频率，所述滤波电路的输出端产生电压差，所述电压差驱动电磁继电器的衔铁动作，导电棒接触第一耦合元件的第一导电触点，第一耦合元件闭合。
所述步骤B1的具体实施方式为：滤波电路接收阅读器发射的低频信号，所述低频信号的频率小于所述滤波电路的截止频率，所述滤波电路的输出端不产生电压差，电磁继电器的衔铁不动作，导电棒接触第二耦合元件的第二导电触点，第二耦合元件闭合。
进一步，所述截止频率小于所述阅读器发射的中频信号的最小频率,且大于等于所述阅读器发射的低频信号的最大频率。
附图说明
图1为本发明一种中低频电子标签的原理结构示意图；
图2为本发明一种中低频电子标签中频滤波电路电路图。
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1、滤波电路，2、电磁继电器，3、第一耦合元件，4、中频芯片，5、中频天线，6、第二耦合元件，7、低频芯片，8、低频天线，101、感应线圈，102、第一电容，103、第二电容，104、第一电阻，105、第二电阻，201、衔铁，202、绝缘体，203、导电棒，301、第一导电触点，601、第二导电触点。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
如图1所示，一种中低频电子标签，包括与阅读器匹配的滤波电路1、电磁继电器2、第一耦合元件3、中频芯片4、中频天线5、第二耦合元件6、低频芯片7和低频天线8；所述第一耦合元件3和第二耦合元件6均具有断点；所述滤波电路1与所述电磁继电器2电连接；所述电磁继电器2与所述第一耦合元件3的断点或第二耦合元件6的断点连接；所述第一耦合元件3、中频芯片4和中频天线5依次电连接，所述第二耦合元件6、低频芯片7和低频天线8依次电连接。
所述第一耦合元件3的断点处具有第一导电触点301，所述第二耦合元件6的断点处具有第二导电触点601。
所述电磁继电器2为衔铁电磁继电器，尺寸为0.7mm×0.7mm至0.84mm×0.84mm。所述衔铁电磁继电器包括衔铁201、绝缘体202和导电棒203，所述导电棒203经绝缘体202固定于所述衔铁201一端，且所述导电棒203与第一导电触点301或第二导电触点601连接。
如图2所示，所述滤波电路1包括感应线圈101、第一电容102、第二电容103、第一电阻104和第二电阻105；所述感应线圈101、第一电容102和第一电阻104依次形成回路，所述第一电阻104、第二电容103和第二电阻105依次形成回路，所述第二电容103与第一电容102的公共端与第一电阻104的一端连接，所述第二电容103与第二电阻105的公共端为输出端，所述感应线圈101、第一电阻104与第二电阻105的公共端为输出端；所述感应线圈101与阅读器天线感应线圈耦合。
一种中低频电子标签信号发送方法，包括如下步骤：
步骤A1，滤波电路1接收阅读器发射的中频信号驱动电磁继电器2连接第一耦合元件3的断点，闭合第一耦合元件3。
所述步骤A1的具体实施方式为：滤波电路1接收阅读器发射的中频信号，所述中频信号的频率大于所述滤波电路1的截止频率，所述滤波电路1的输出端产生电压差，所述电压差驱动电磁继电器2的衔铁201动作，即电磁继电器2通电产生磁性，将衔铁201吸引下来，导电棒203接触第一耦合元件3的第一导电触点301，第一耦合元件3闭合。
步骤A2，闭合的第一耦合元件3受所述中频信号磁场的感应产生电流，所述电流驱动中频芯片4生成第一信号。
步骤A3，所述第一信号经中频天线5进行发射。
或，
步骤B1，滤波电路1接收阅读器发射的低频信号驱动电磁继电器2连接第二耦合元件6的断点，闭合第二耦合元件6。
所述步骤B1的具体实施方式为：滤波电路1接收阅读器发射的低频信号，所述低频信号的频率小于所述滤波电路1的截止频率，所述滤波电路1的输出端不产生电压差，电磁继电器2的衔铁201不动作，即电磁继电器2未通电不产生磁性，衔铁201保持复位状态，导电棒203接触第二耦合元件6的第二导电触点601，第二耦合元件6闭合。
步骤B2，闭合的第二耦合元件6受所述低频信号磁场的感应产生电流，所述电流驱动低频芯片7生成第二信号。
步骤B3，所述第二信号经低频天线8进行发射。
所述截止频率小于所述阅读器发射的中频信号的最小频率,且大于等于所述阅读器发射的低频信号的最大频率。例如，一般低频信号频率为30-300kHz，中频信号频率为300kHz-3MHz，将截止频率设置为300KHZ。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，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、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种中低频电子标签信号发送方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤A1，滤波电路(1)接收阅读器发射的中频信号驱动电磁继电器(2)连接第一耦合元件(3)的断点，闭合第一耦合元件(3)；
步骤A2，闭合的第一耦合元件(3)受所述中频信号磁场的感应产生电流，所述电流驱动中频芯片(4)生成第一信号；
步骤A3，所述第一信号经中频天线(5)进行发射；
或，
步骤B1，滤波电路(1)接收阅读器发射的低频信号驱动电磁继电器(2)连接第二耦合元件(6)的断点，闭合第二耦合元件(6)；
步骤B2，闭合的第二耦合元件(6)受所述低频信号磁场的感应产生电流，所述电流驱动低频芯片(7)生成第二信号；
步骤B3，所述第二信号经低频天线(8)进行发射；
所述步骤A1的具体实施方式为：滤波电路(1)接收阅读器发射的中频信号，所述中频信号的频率大于所述滤波电路(1)的截止频率，所述滤波电路(1)的输出端产生电压差，所述电压差驱动电磁继电器(2)的衔铁(201)动作，导电棒(203)接触第一耦合元件(3)的第一导电触点(301)，第一耦合元件(3)闭合；
所述步骤B1的具体实施方式为：滤波电路(1)接收阅读器发射的低频信号，所述低频信号的频率小于所述滤波电路(1)的截止频率，所述滤波电路(1)的输出端不产生电压差，电磁继电器(2)的衔铁(201)不动作，导电棒(203)接触第二耦合元件(6)的第二导电触点(601)，第二耦合元件(6)闭合。
2.根据权利要求1所述一种中低频电子标签信号发送方法，其特征在于，所述截止频率小于所述阅读器发射的中频信号的最小频率,且大于等于所述阅读器发射的低频信号的最大频率。
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