CN107506819A - 电鳐无线标签的处理设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电鳐无线标签的处理设备，包括读写器，与读写器通信连接的天线，其特征在于，读写器电连接有CPU，读写器内部设有收发电路，收发电路内部设有发射模块、载波抵消电路和接收模块，发射模块的输入端电连接有调制电路，接收模块的输出端电连接有解调电路，载波抵消电路设置于发射模块和接收模块之间，天线通信连接有射频标签，本处理设备模块的结合性高，模块设置合理，工作稳定且设备体积小，无线处理设备的通信距离远，误码率低，可适用的范围广。

Description

电鳐无线标签的处理设备

技术领域

本发明涉及无线标签处理设备，具体涉及一种电鳐无线标签的处理设备。

背景技术

无线射频识别技术（Radio Frequency Identification，简称：RFID）是一种非接触式的自动识别技术，其基本原理是利用射频信号和空间耦合（电感或电磁耦合）或雷达反射的传输特性，实现对被识别物体的自动识别。

RFID读写器 （RFID阅读器）通过天线与RFID电子标签进行无线通信，可以实现对标签识别码和内存数据的读出或写入操作。典型的RFID读写器包含有RFID射频模块(发送器和接收器)、控制单元以及阅读器天线。

射频识别系统中，电子标签又称为射频标签、应答器、数据载体；读写器又称为读出装置，扫描器、通讯器、读取器(取决于电子标签是否可以无线改写数据)。电子标签与阅读器之间通过耦合元件实现射频信号的空间(无接触)耦合、在耦合通道内，根据时序关系，实现的传递、数据的交换。

现有技术如，中国发明专利授权文献，授权公告号为：CN 102915459 B，根据该发明的一个方面，提出了一种射频识别标签，包括：标签天线；以及微型集成电路，与所述标签天线双向信号连接，其中，所述标签天线能与一射频标签读写装置实现非接触式的数据读写，其中，所述微型集成电路在与所述射频标签读写装置进行读写操作前识别所述射频标签读写装置的 ID 标记并与所述射频标签读写装置协商读写标准。此外，该发明还提出了一种射频识别标签的读写方法。该发明的射频识别标签及其读写方法可以确保高度可靠的信息读写并提高读写的效率，但是在实际应用中该发明的电路中模块之间的容易受影响，可能干扰读写信号的准确性。

发明内容

本发明为解决上述技术问题提供一种电路模块中印制电路板表面设有液态光致阻焊剂，可有效避免元件相互影响，提高设备工作稳定性，且可有效抵消载波泄露，提高读写准确性和通信距离的一种电鳐无线标签的处理设备。

本发明为解决上述技术问题所采取的方案为：电鳐无线标签的处理设备，包括读写器，与读写器通信连接的天线，其特征在于，读写器电连接有CPU，读写器内部设有收发电路，收发电路的输入端电连接有调制电路，收发电路的输出端电连接有解调电路，天线通信连接有射频标签，本处理设备模块的结合性高，模块设置合理，工作稳定且设备体积小，读写器与天线和射频标签之间采用无线通信，降低了空间限制，提高了本处理设备的适用区域。

作为优选，收发电路包括发射模块、载波抵消电路和接收模块，发射模块的输入端与调制电路电连接，发射模块的输出端与载波抵消电路电连接，载波抵消电路的输出端与接收模块电连接，载波抵消电路与天线通信连接，接收模块输出端与解调电路电连接，收发电路可有效实现与天线之间的通信，且增加了载波抵消电路，提高了发射模块和接收模块之间的隔离度，从而降低了空间反射电磁波以及天线与射频标签之间的阻抗适配产生的反射波对收发电路的影响，显著提高接收模块接收解调标签信息的能力，提高信息传输准确率，还可降低本设备中的能量损耗。

作为优选，载波抵消电路包括信号输入端，信号输入端一端与发射模块连接，信号输入端另一端电连接有耦合器Ⅰ的输入端，耦合器Ⅰ的输出端电连接有环形器、三相移相器，环形器与天线通信连接，环形器输出端电连接有耦合器Ⅱ，三相移相器的输出端电连接有衰减器，衰减器电连接有耦合器Ⅱ，耦合器Ⅱ电连接有信号输出端，信号输出端与接收模块电连接，耦合器Ⅰ和耦合器Ⅱ的电路形式相同，但作用不同，耦合器Ⅰ的工作是从发射模块耦合出一定强度的射频信号，相当于功率分配器，耦合器Ⅱ的工作是将衰减器输出的射频信号与环形器接收端的天线反射的信号和环形器泄露的发射信号叠加，相当于功率合成器，三相移相器具有一定的精细相位调节能力，能够实现对耦合器Ⅰ输出的射频信号实现接近180°的移相，显著提高了载波抵消效果，衰减器不仅可寻找最佳效果的幅度抵消点，还可提高载波抵消电路的适应能力，避免不同型号环形器的隔离度不同对载波抵消效果的影响，载波抵消电路有效抵消了避免了接收模块前段易饱和的现象，从而提高了本设备的无线通信距离，也降低了信号传输的误码率。

作为优选，读写器中的印制电路板不需焊接的线路和基材上涂覆有液态光致阻焊剂，液态光致阻焊剂由以下成分及重量份组成：复合型光反应性成膜树脂34~55份、丙烯酸酯交联剂及活性稀释剂14~32份、氟硅化钠0.04~0.16份、光敏引发剂3~8份、填料16~22份、颜料4~10份、虫蜡0.2~0.4份、助剂2~7份、溶剂6~18份，复合型光反应性成膜树脂是侧链含不饱和键和亲水基团树脂R1、主链含不饱和键树脂R2以及主链含不饱和键侧链含亲水基团树脂R3的树脂复合而成，光敏引发剂为二苯甲酮、羰基化合物、硫杂蒽酮和胺基有机金属化合物中的一种或多种，本液态光致阻焊剂成分中的丙烯酸酯交联剂及活性稀释剂、填料、颜料、助剂、溶剂为市场上常规购买，液态光致阻焊剂可有效防止导体中的物理断线情况，且提高了印制电路板的绝缘性，液态光致阻焊剂涂覆在读写器中的印制电路板不需焊接的线路和基材上，经干燥处理后可显著提高电路的焊接密度，从而减少读写器的体积，且还可提高读写器中电路的稳定性，减少因桥连产生短路的现象，虫蜡和氟硅化钠的添加提高了液态光致阻焊剂制备过程中各成分分子的相容性，提升了液态光致阻焊剂的结构稳定，从而不仅提升了液态光致阻焊剂的绝缘性，还提高了液态光致阻焊剂在印制电路板上的附着性，避免气泡或脱落，延长了本液态光致阻焊剂对印制电路板的作用时长，液态光致阻焊剂还可提升印制电路板的防污能力和防潮能力，避免了污渍或水渍对元器件的影响，显著提高了本处理设备的稳定性能。

作为优选，收发电路与解调电路之间还连接有滤波电路，收发电路输出端与滤波电路输入端电连接，滤波电路输出端与解调电路输入端电连接，滤波电路为有源带通滤波电路，有源带通滤波电路的通带放大倍数和截止频率不受负载影响，可有效滤出收发电路输出的杂波和载波，提出接收信号，降低环境因素和电路自身因素的影响，进而提高信号读取的准确性。

作为优选，调制电路的输入端电连接有载波生成电路和调制信号生成电路的输出端，载波生成电路生成的载波频率为2.1GHz~3.5GHz，无线电波的频率越高其波长越短，绕射能力越弱，但其穿透能力越强，故在空旷环境中频率越高，波的传输距离越长，但考虑到本处理设备的实际应用场合，根据波的损耗公式：Ls=18Lgf(MHz)+18Lgd(Km)+30（式中Ls为波损耗能量，f为波的频率，d为波的传播距离），由公式可以得出，当要控制波的能量损耗在一定范围值内时，若取波的频率较高的f值时，其d 值较小故波的传输距离较短，绕射能力较弱；若取传输距离较远的d值时，其f值较小故波的频率较低，穿透能力弱， 本载波生成电路生成的载波频率具有一定的范围，使得波的绕射能力和穿透能力具有最佳的适配性能，避免波遇到障碍物直接穿透，从而保证波具有良好的绕射能力，且降低波传播过程中的能量损耗，提高波的传输距离，从而提高本处理设备的通信距离。

作为优选，收发电路与调制电路和解调电路之间为可拆卸连接，可拆卸连接使收发电路与调制电路和解调电路之间互不集成，从而可自由选择性能更加优于集成电路的各个模块，使本处理设备具有性能更好、功率更大的元器件，显著提高了本处理设备的模块性能和无线信号的读写距离。

与现有技术相比，本发明的有益效果为:1）读写器中印制电路板表面设有液态光致阻焊剂，可有效降低电路短路现象，并避免各元器件之间影响，提高焊接密度，提高印制电路板的防腐耐磨性能；2）载波抵消电路可有效抵消载波泄露，提高信息传输准确率和读写距离；3）载波生成电路生成的载波频率适宜，保证了波具有较长的传输距离，提高了本处理设备的通信距离；4）本处理设备体积集成度高，工作稳定，且模块可拆卸连接，提高了模块组配自由性，降低了误码率，提高了无线传输距离。

本发明采用了上述技术方案提供电鳐无线标签的处理设备，弥补了现有技术的不足，设计合理，操作方便。

附图说明

图1为本发明电鳐无线标签的处理设备的RFID系统组成；

图2为本发明电鳐无线标签的处理设备的处理设备的组成框图；

图3为本发明电鳐无线标签的处理设备的载波抵消电路的结构图；

图4为本发明电鳐无线标签的处理设备的一种优选实施例的电路机构图。

附图标记说明：1 CPU；2读写器；3天线；4射频标签；5收发电路；6信号输出端；7三相移相器；8发射模块；9载波抵消电路；10接收模块；11调制电路；12滤波电路；13载波生成电路；14调制信号生成电路；15解调电路；16耦合器Ⅱ；17环形器；18接收集成模块；19发射集成模块；20锁相环电路；21数字处理模块；22系统电路模块；23信号输入端；24耦合器Ⅰ；25衰减器。

具体实施方式

以下结合附图和实施例作进一步详细描述：

实施例1：

如图1~3所示，电鳐无线标签的处理设备，包括读写器2，与读写器2通信连接的天线3，其特征在于，读写器3电连接有CPU1，读写器2内部设有收发电路5，收发电路5的输入端电连接有调制电路11，收发电路5的输出端电连接有解调电路15，天线3通信连接有射频标签4，本处理设备模块的结合性高，模块设置合理，工作稳定且设备体积小，读写器2与天线3和射频标签4之间采用无线通信，降低了空间限制，提高了本处理设备的适用区域。

收发电路5包括发射模块8、载波抵消电路9和接收模块10，发射模块8的输入端与调制电路11电连接，发射模块8的输出端与载波抵消电路9电连接，载波抵消电路9的输出端与接收模块10电连接，载波抵消电路9与天线3通信连接，接收模块10输出端与解调电路15电连接，收发电路5可有效实现与天线3之间的通信，且增加了载波抵消电路9，提高了发射模块8和接收模块10之间的隔离度，从而降低了空间反射电磁波以及天线与射频标签之间的阻抗适配产生的反射波对收发电路5的影响，显著提高接收模块接收解调标签信息的能力，提高信息传输准确率，还可降低本设备中的能量损耗。

载波抵消电路9包括信号输入端23 ，信号输入端23一端与发射模块8连接，信号输入端23另一端电连接有耦合器Ⅰ24的输入端，耦合器Ⅰ24的输出端电连接有环形器17、三相移相器7，环形器17与天线3通信连接，环形器17输出端电连接有耦合器Ⅱ16，三相移相器7的输出端电连接有衰减器25，衰减器25电连接有耦合器Ⅱ16，耦合器Ⅱ16电连接有信号输出端6，信号输出端6与接收模块10电连接，耦合器Ⅰ24和耦合器Ⅱ16的电路形式相同，但作用不同，耦合器Ⅰ24的工作是从发射模块8耦合出一定强度的射频信号，相当于功率分配器，耦合器Ⅱ16的工作是将衰减器25输出的射频信号与环形器17接收端的天线3反射的信号和环形器17泄露的发射信号叠加，相当于功率合成器，三相移相器7具有一定的精细相位调节能力，能够实现对耦合器Ⅰ24输出的射频信号实现接近180°的移相，显著提高了载波抵消效果，衰减器25不仅可寻找最佳效果的幅度抵消点，还可提高载波抵消电路9的适应能力，避免不同型号环形器17的隔离度不同对载波抵消效果的影响，载波抵消电路9有效抵消了避免了接收模块前段易饱和的现象，从而提高了本设备的无线通信距离，也降低了信号传输的误码率。

读写器2中的印制电路板不需焊接的线路和基材上涂覆有液态光致阻焊剂，液态光致阻焊剂由以下成分及重量份组成：复合型光反应性成膜树脂43份、丙烯酸酯交联剂及活性稀释剂22份、氟硅化钠0.08份、光敏引发剂5份、填料17份、颜料6份、虫蜡0.3份、助剂5份、溶剂11份，复合型光反应性成膜树脂是侧链含不饱和键和亲水基团树脂R1、主链含不饱和键树脂R2以及主链含不饱和键侧链含亲水基团树脂R3的树脂复合而成，光敏引发剂为二苯甲酮、羰基化合物、硫杂蒽酮和胺基有机金属化合物中的一种或多种，本液态光致阻焊剂成分中的丙烯酸酯交联剂及活性稀释剂、填料、颜料、助剂、溶剂为市场上常规购买，液态光致阻焊剂可有效防止导体中的物理断线情况，且提高了印制电路板的绝缘性，液态光致阻焊剂涂覆在读写器2中的印制电路板不需焊接的线路和基材上，经干燥处理后可显著提高电路的焊接密度，从而减少读写器2的体积，且还可提高读写器2中电路的稳定性，减少因桥连产生短路的现象，虫蜡和氟硅化钠的添加提高了液态光致阻焊剂制备过程中各成分分子的相容性，提升了液态光致阻焊剂的结构稳定，从而不仅提升了液态光致阻焊剂的绝缘性，还提高了液态光致阻焊剂在印制电路板上的附着性，避免气泡或脱落，延长了本液态光致阻焊剂对印制电路板的作用时长，液态光致阻焊剂还可提升印制电路板的防污能力和防潮能力，避免了污渍或水渍对元器件的影响，显著提高了本处理设备的稳定性能。

收发电路5与解调电路15之间还连接有滤波电路12，收发电路5输出端与滤波电路12输入端电连接，滤波电路12输出端与解调电路15输入端电连接，滤波电路12为有源带通滤波电路，有源带通滤波电路的通带放大倍数和截止频率不受负载影响，可有效滤出收发电路5输出的杂波和载波，提出接收信号，降低环境因素和电路自身因素的影响，进而提高信号读取的准确性。

调制电路11的输入端电连接有载波生成电路13和调制信号生成电路14的输出端，载波生成电路13生成的载波频率为2.45GHz，无线电波的频率越高其波长越短，绕射能力越弱，但其穿透能力越强，故在空旷环境中频率越高，波的传输距离越长，但考虑到本处理设备的实际应用场合，根据波的损耗公式：Ls=18Lgf(MHz)+18Lgd(Km)+30（式中Ls为波损耗能量，f为波的频率，d为波的传播距离），由公式可以得出，当要控制波的能量损耗在一定范围值内时，若取波的频率较高的f值时，其d 值较小故波的传输距离较短，绕射能力较弱；若取传输距离较远的d值时，其f值较小故波的频率较低，穿透能力弱， 本载波生成电路13生成的载波频率具有一定的范围，使得波的绕射能力和穿透能力具有最佳的适配性能，避免波遇到障碍物直接穿透，从而保证波具有良好的绕射能力，且降低波传播过程中的能量损耗，提高波的传输距离，从而提高本处理设备的通信距离。

收发电路5与调制电路11和解调电路15之间为可拆卸连接，可拆卸连接使收发电路5与调制电路11和解调电路15之间互不集成，从而可自由选择性能更加优于集成电路的各个模块，使本处理设备具有性能更好、功率更大的元器件，显著提高了本处理设备的模块性能和无线信号的读写距离。

本实施例中的常规技术为本领域技术人员所知晓的现有技术，在此不作详细叙述。

实施例2：

如图3、4所示，电鳐无线标签的处理设备，实际工作时一种优选的电路机构图，天线 3一端从空间接收射频信号且向空间发射射频信号，另一端与载波抵消电路9中的环形器17相连接，环形器17用于实现射频信号的时分复用，分别通过耦合器Ⅰ24和耦合器Ⅱ16与发射集成模块19和接收集成模块18耦合，发射集成模块19包括功率放大器、可变增益放大器1、调制器和DAC数模转换器，进行写操作时，将数字处理模块21输出的数字信号，经过数模转换、调制、增益放大和功率放大后通过耦合器Ⅰ将信号传递给环形器17，环形器17将信号传递给天线3，最后由天线3发出信号传递给射频标签4；接收集成模块18包括滤波器 1、下变频器、滤波器 2、可变增益放大器 2 和 ADC 模数转换器，进行读操作时，环形器17将天线3接收到的信号通过耦合器Ⅱ传递给滤波器1，经下变频、滤波、增益放大和模数转换后传递给数字处理模块21进行处理，并将调制后的数字信号传递给PC端和DAC数模转换器，本电路中设有锁相环电路20，可输出本无线标签处理设备所需本振，其中鉴相器输入端连接有一个恒温晶振，压控振荡器输出端连接有缓冲器，可将锁相环电路20输出的变频信号经缓冲后，再传输给下变频器或调制器。

载波生成电路13生成的载波频率不仅限于2.1GHz~3.5GHz，还应包括2.1GHz或2.11GHz或2.12GHz或2.13GHz或2.14GHz……或3.49GHz或3.5GHz。

本实施例中的系统电路模块22中的稳压电路模块、系统控制电路模块和通信接口电路模块等均为现有常规模块，为本领域技术人员所知晓的现有技术，在此不作详细叙述。

以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型。因此，所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。

Claims (7)

1.电鳐无线标签的处理设备，包括读写器（2），与读写器（2）通信连接的天线（3），其特征在于，所述读写器（3）电连接有CPU（1），所述读写器（2）内部设有收发电路（5），所述收发电路（5）的输入端电连接有调制电路（11），所述收发电路（5）的输出端电连接有解调电路（15），所述天线（3）通信连接有射频标签（4）。

2.根据权利要求1所述的电鳐无线标签的处理设备，其特征在于，所述收发电路（5）包括发射模块（8）、载波抵消电路（9）和接收模块（10），所述发射模块（8）的输入端与调制电路（11）电连接，所述发射模块（8）的输出端与载波抵消电路（9）电连接，所述载波抵消电路（9）的输出端与接收模块（10）电连接，所述载波抵消电路（9）与天线（3）通信连接，所述接收模块（10）输出端与解调电路（15）电连接。

3.根据权利要求2所述的电鳐无线标签的处理设备，其特征在于，所述载波抵消电路（9）包括信号输入端（23），所述信号输入端（23）一端与发射模块（8）连接，所述信号输入端（23）另一端电连接有耦合器Ⅰ（24）的输入端，所述耦合器Ⅰ（24）的输出端电连接有环形器（17）、三相移相器（7），所述环形器（17）与天线（3）通信连接，所述环形器（17）输出端电连接有耦合器Ⅱ（16），所述三相移相器（7）的输出端电连接有衰减器（25），所述衰减器（25）电连接有耦合器Ⅱ（16），所述耦合器Ⅱ（16）电连接有信号输出端（6），所述信号输出端（6）与接收模块（10）电连接。

4.根据权利要求1所述的电鳐无线标签的处理设备，其特征在于，所述读写器（2）中的印制电路板不需焊接的线路和基材上涂覆有液态光致阻焊剂，所述液态光致阻焊剂由以下成分及重量份组成：复合型光反应性成膜树脂34~55份、丙烯酸酯交联剂及活性稀释剂14~32份、氟硅化钠0.04~0.16份、光敏引发剂3~8份、填料16~22份、颜料4~10份、虫蜡0.2~0.4份、助剂2~7份、溶剂6~18份，所述复合型光反应性成膜树脂是侧链含不饱和键和亲水基团树脂R1、主链含不饱和键树脂R2以及主链含不饱和键侧链含亲水基团树脂R3的树脂复合而成，所述光敏引发剂为二苯甲酮、羰基化合物、硫杂蒽酮和胺基有机金属化合物中的一种或多种。

5.根据权利要求1所述的电鳐无线标签的处理设备，其特征在于，所述收发电路（5）与解调电路（15）之间还连接有滤波电路（12），所述收发电路（5）输出端与滤波电路（12）输入端电连接，所述滤波电路（12）输出端与解调电路（15）输入端电连接，所述滤波电路（12）为有源带通滤波电路。

6.根据权利要求1所述的电鳐无线标签的处理设备，其特征在于，所述调制电路（11）的输入端电连接有载波生成电路（13）和调制信号生成电路（14）的输出端，所述载波生成电路（13）生成的载波频率为2.1GHz~3.5GHz。

7.根据权利要求1所述的电鳐无线标签的处理设备，其特征在于，所述收发电路（5）与调制电路（11）和解调电路（15）之间为可拆卸连接。