CN104966036A - 一种高频半有源rfid射频模拟前端电路 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高频半有源RFID模拟前端电路，其结构为：保护电路和整流/唤醒电路均与天线接口相连，它获取能量，存储在内部的一个大电容中，输出一个高电压到电源产生电路；电源产生电路连接到整流/唤醒电路，它将输入的电压整合为适合电路内部工作的电平，输出接到复位电路、解调电路、时钟电路、调制电路，解调电路连接到天线接口，作用是解调出天线上接收到的信号，并将它输出；复位电路连接到整流/唤醒电路，它在上电和掉电时，都能进行复位。
Description
技术领域：
本发明涉及射频识别技术领域，具体涉及一种高频半有源RFID射频模拟前端电路。
背景技术：
RFID（radio frequency identification）射频识别技术在近年来越来越受到重视。同早期的条形码等识别技术相比，射频卡具有非接触、读取距离长、可识别运动目标等优点。
RFID标签主要分为无源标签（Passive）或者（ batteryless tag）、半有源标签（Semi-active tag）和有源标签（Active tag）三种类型。无源RFID标签的能量来自读写器发射的射频能量，无须内置电源，具有体积小、重量轻、成本低、几乎无使用寿命限制等优点，但需要较大功率的读写器，由于获取读写器的能量有限，一般不支持集成传感器的应用；半有源RFID标签自身携带电池，标签芯片支持传感器的使用；有源标签可实现标签与标签之间的通信，标签能够主动发射电磁波进行有源通信，支持ad-hoc网络功能，但是成本高、使用寿命有限。
随着物联网技术的发展，在众多的应用中，需要通过支持传感器的RFID标签能够识别目标对象的信息同事，也能获取目标对象所处的环境信息。例如，把温度传感器与RFID技术结合起来，不仅可以进行自动识别，而且可以实时监测目标对象所处的温度数据，基于CMOS技术研制温度传感器并将其集成于RFID标签芯片中，使得整个RFID温度传感器标签具有体积小、成本低、功耗低等优点，具有广泛的应用前景。
发明内容：
本发明的目的是提供一种高频半有源RFID射频模拟前端电路，它能够很好的实现RFID系统中读卡器和RFID标签之间的通信，同时给RFID标签提供足够的能量和稳定的电压。
为了解决背景技术所存在的问题，本发明是采用以下技术方案：它包含解调电路101、保护电路102、复位电路103、电源产生电路104、整流/唤醒电路105、调制电路106、时钟电路107、第一天线接口108、第二天线接口109，解调电路101的三个输入端分别连接到电源产生电路104和第一天线接口108、第二天线接口109，解调电路101的一个输出端连接到时钟电路107，另一个输出端连接到模拟前端电路输出端口a；所述的保护电路102两输入端分别连接到第一天线接口108、第二天线接口109，所述的复位电路103 的输入端连接到电源产生电路104，复位电路103的输出端连接到模拟前端电路输出端口b，所述的电源产生电路104输入端连接到整流/唤醒电路105，其第一输出端VDD分别连接到解调电路101、复位电路103、调制电路106和时钟电路107，同时第一输出端VDD还连接到模拟前端电路输出端口c，电源产生电路104的第二输出端VCC连接到模拟前端电路输出端口d，所述的整流/唤醒电路105的输入端连接到第一天线接口108、第二天线接口109，其输出端连接到电源产生电路104，所述的调制电路106的输入端连接到电源产生电路104和外部调制数据输入端口f，其输出端连接到第一天线接口108、第二天线接口109，所述的时钟电路107的输入端连接到电源产生电路104、第一天线接口108、第二天线接口109和调制电路106输出端，其输出端口连接到芯片输出端口e。
所述的高频半有源RFID模拟前端电路100通过外接一个电感LT110、一个谐振电容C111、一个数字基带121和一个EEPROM存储电路122组成一个完整的RFID标签。
本发明具有以下有益效果：通过增加片外的接收天线和谐振电容，能够完成读卡器和RFID标签的通信；同时，它还可以和数字基带电路以及存储电路集成在一颗芯片上，以极低的成本制造出RFID标签。
附图说明：
图1是本发明前端电路结构示意图；
图2是带有天线和数字基带以及EEPROM的RFID标签。
具体实施方式：
参看图1，本具体实施方式采用以下技术方案：一种高频半有源RFID模拟前端电路100包含解调电路101、保护电路102、复位电路103、电源产生电路104、整流/唤醒电路105、调制电路106、时钟电路107、第一天线接口108、第二天线接口109；所述的解调电路101的三个输入端分别连接到电源产生电路104和第一天线接口108、第二天线接口109，解调电路101的一个输出端连接到时钟电路107，另一个输出端连接到模拟前端电路输出端口a；
所述的保护电路102两输入端分别连接到第一天线接口108、第二天线接口109；
所述的复位电路103 的输入端连接到电源产生电路104，复位电路103的输出端连接到模拟前端电路输出端口b；
所述的电源产生电路104输入端连接到整流/唤醒电路105，其第一输出端VDD分别连接到解调电路101、复位电路103、调制电路106和时钟电路107，同时第一输出端VDD还连接到模拟前端电路输出端口c，电源产生电路104的第二输出端VCC连接到模拟前端电路输出端口d；
所述的整流/唤醒电路105的输入端连接到第一天线接口108、第二天线接口109，其输出端连接到电源产生电路104；
所述的调制电路106的输入端连接到电源产生电路104和外部调制数据输入端口f，其输出端连接到第一天线接口108、第二天线接口109；
所述的时钟电路107的输入端连接到电源产生电路104、第一天线接口108、第二天线接口109和调制电路106输出端，其输出端口连接到芯片输出端口e；
保护电路102通过感应输入端口的信号强度来判定此时电路的工作情况，当信号的强度过高时，保护电路102通过加大电路负载的方式，使得输入端口的信号强度减弱，起到保护电路102的作用；当信号强度比较弱时，保护电路102转入低能耗模式，此时它不对电路起任何作用。
整流/唤醒电路105接收到输入端口的交流电源信号，通过整流/唤醒电路105将交流信号整流为带有一定纹波的直流信号，该直流信号输入电源产生电路104。该直流信号的电平和输入端口的信号强度成正比；同时为了满足高频协议中100%调制模式条件下的无能量供给阶段，我们还采用了一个电容起储能的作用。整流/唤醒电路在其他电路有源供电工作的情况，可起到唤醒其他电路进行工作的作用，在进入读写器发送的磁场范围之外，唤醒电路没有工作，其他电路也处于休眠状态，节约能耗。
整流/唤醒电路105整流出的信号还不能直接对RFID标签中的其它部分进行供电，为此，我们采用了电源产生电路104对其进行降压、稳压处理，得出一个直流电源。该电源为后续电路提供能量，是满足后续电路工艺所要求的，纹波系数在10%之内的直流电平。同时，该电源还可以在模拟前端电路的负载突然变化时，迅速反应，保持电路输出的稳定。
解调电路101接收到输入端口的信号，通过取包络、放大、比较和整形处理，得到和载波中信号一致的解调信号，该信号连接到模拟前端电路的输出端口。同时，在高频协议中100%调制模式下，该电路还会检测出100%调制信号，此信号输入时钟电路107，用以防止时钟电路107产生错误时钟。
时钟电路107的作用是为RFID标签提供和读卡器内部一致的时钟。本发明从载波信号中恢复出读卡器的时钟，用以保证RFID标签的时钟和读卡器时钟一致。
复位电路103在系统上电时和掉电时都产生复位信号。它给出足够的时间让模拟前端电路以及和模拟前端电路一起构成RFID标签芯片的电路的各种设置恢复到初始状态
参看图1，所述的高频半有源RFID模拟前端电路100通过外接一个电感LT110、一个谐振电容C111、一个数字基带121和一个EEPROM存储电路122组成一个完整的RFID标签。
读卡器向标签发出一个探寻命令，高频RFID标签通过天线电感LT110感应到信号，通过谐振电容111产生谐振，得到一个信号强度加强的信号，输入芯片的输入端口108和109。芯片对该信号进行处理后，输出如下信号到芯片输出端口：VCC电源供给EEPROM存储电路122，VDD电源供给数字基带121，时钟信号供给数字基带121和EEPROM存储电路122，解调数据供给数字基带121，复位信号供给数字基带121和EEPROM存储电路122；同时接收数字基带121返回的调制数据信号。
数字基带121接收复位信号后，将内部的各种寄存器复位，并控制EEPROM的状态。然后数字基带准备好接收命令，它收到解调信号后，对信号进行解码和识别，判断出是一个探寻指令；下一步，它控制EEPROM，读取存储在EEPROM中的RFID标签ID号，然后经过协议要求的编码，传回给模拟前端。模拟前端经过相应的处理，将其调制上天线端口108和109，信号传回读卡器。读卡器对信号进行相应的处理，这样就完成了一次读卡器和RFID标签的通信。
Claims (2)
1.一种高频半有源RFID射频模拟前端电路，其特征在于它包含解调电路(101)、保护电路(102)、复位电路(103)、电源产生电路(104)、整流/唤醒电路(105)、调制电路(106)、时钟电路(107)、第一天线接口(108)、第二天线接口(109)，解调电路(101)的三个输入端分别连接到电源产生电路(104)和第一天线接口(108)、第二天线接口(109)，解调电路(101)的一个输出端连接到时钟电路(107)，另一个输出端连接到模拟前端电路输出端口a；所述的保护电路(102)两输入端分别连接到第一天线接口(108)、第二天线接口(109)，所述的复位电路(103) 的输入端连接到电源产生电路(104)，复位电路(103)的输出端连接到模拟前端电路输出端口b，所述的电源产生电路(104)输入端连接到整流/唤醒电路(105)，其第一输出端VDD分别连接到解调电路(101)、复位电路(103)、调制电路(106)和时钟电路(107)，同时第一输出端VDD还连接到模拟前端电路输出端口c，电源产生电路(104)的第二输出端VCC连接到模拟前端电路输出端口d，所述的整流/唤醒电路(105)的输入端连接到第一天线接口(108)、第二天线接口(109)，其输出端连接到电源产生电路(104)，所述的调制电路(106)的输入端连接到电源产生电路(104)和外部调制数据输入端口f，其输出端连接到第一天线接口(108)、第二天线接口(109)，所述的时钟电路(107)的输入端连接到电源产生电路(104)、第一天线接口(108)、第二天线接口(109)和调制电路(106)输出端，其输出端口连接到芯片输出端口e。
2.根据权利要求1所述的一种高频半有源RFID射频模拟前端电路，其特征在于所述的高频半有源RFID模拟前端电路100通过外接一个电感LT(110)、一个谐振电容C(111)、一个数字基带(121)和一个EEPROM存储电路(122)组成一个完整的RFID标签。
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Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20030179078A1 (en) * | 2002-03-25 | 2003-09-25 | Holtek Semiconductor Inc. | Radio frequency tag circuit and method for reading multiple tags |
| CN101051356A (zh) * | 2007-05-16 | 2007-10-10 | 上海华龙信息技术开发中心 | 一种新型的有源射频识别系统及其运行方法 |
| EP2051185A1 (en) * | 2007-10-19 | 2009-04-22 | Accu-Sort System, Inc. | Apparatus and method for tuning a radio frequency antenna |
| CN102142100A (zh) * | 2011-04-08 | 2011-08-03 | 华中科技大学 | 一种高频无源rfid模拟前端电路 |
| CN202331539U (zh) * | 2011-11-18 | 2012-07-11 | 华中科技大学 | 一种高频无源rfid模拟前端电路 |
| CN104866896A (zh) * | 2015-06-12 | 2015-08-26 | 合肥市徽腾网络科技有限公司 | 一种高频半有源rfid射频模拟前端电路 |
| CN104866791A (zh) * | 2015-06-12 | 2015-08-26 | 安徽朗坤物联网有限公司 | 一种高频半有源rfid射频模拟前端电路 |
| CN105022975A (zh) * | 2014-04-24 | 2015-11-04 | 合肥博焱智能科技有限公司 | 一种高频半有源rfid射频模拟前端电路 |
-
2015
- 2015-07-08 CN CN201510395782.8A patent/CN104966036A/zh active Pending
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20030179078A1 (en) * | 2002-03-25 | 2003-09-25 | Holtek Semiconductor Inc. | Radio frequency tag circuit and method for reading multiple tags |
| CN101051356A (zh) * | 2007-05-16 | 2007-10-10 | 上海华龙信息技术开发中心 | 一种新型的有源射频识别系统及其运行方法 |
| EP2051185A1 (en) * | 2007-10-19 | 2009-04-22 | Accu-Sort System, Inc. | Apparatus and method for tuning a radio frequency antenna |
| CN102142100A (zh) * | 2011-04-08 | 2011-08-03 | 华中科技大学 | 一种高频无源rfid模拟前端电路 |
| CN202331539U (zh) * | 2011-11-18 | 2012-07-11 | 华中科技大学 | 一种高频无源rfid模拟前端电路 |
| CN105022975A (zh) * | 2014-04-24 | 2015-11-04 | 合肥博焱智能科技有限公司 | 一种高频半有源rfid射频模拟前端电路 |
| CN104866896A (zh) * | 2015-06-12 | 2015-08-26 | 合肥市徽腾网络科技有限公司 | 一种高频半有源rfid射频模拟前端电路 |
| CN104866791A (zh) * | 2015-06-12 | 2015-08-26 | 安徽朗坤物联网有限公司 | 一种高频半有源rfid射频模拟前端电路 |
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