CN108280383A - 多天线rfid电路 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种多天线RFID电路，控制模块通过控制第一电子切换开关和第二电子切换开关的输入端与各输出端连接，实现第一电子切换开关的输出端与第二电子切换开关的输出端间不同的连接组合，根据不同组合下连接通路挂载的天线模块数量不同。基于此，实现在同一RFID读写模块上挂载多个天线模块，并可通过通路选择控制挂载天线模块的数量，以降低多天线RFID电路的体积与成本。

Description

多天线RFID电路
技术领域
本发明涉及无线射频识别技术领域，特别是涉及一种多天线RFID电路。
背景技术
无线射频识别技术是一种无线通信技术，可以通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据，而无需识别系统与特定目标之间建立机械或者光学接触。RFID技术可识别高速运动物体并可同时识别多个标签的数据，而RFID天线是用于传输标签数据的发射、接收装置。
在传统的RFID(Radio Frequency Identification)电路中，一个RFID芯片一般只连接一个到两个天线。在包括多个天线的应用场合中，需要使用多个RFID芯片，造成多天线RFID电路体积较大且成本较高。
发明内容
基于此，有必要针对多天线RFID电路体积较大且成本较高的缺陷，提供一种多天线RFID电路。
本发明实施例所提供的技术方案如下：
一种多天线RFID电路，包括第一电子切换开关、第二电子切换开关、控制模块、RFID读写模块和多个天线模块；
第一电子切换开关与第二电子切换开关均包括输入端和多个输出端；其中，第一电子切换开关的输入端连接RFID读写模块的信息读写端，第二电子切换开关的输入端接地；
第一电子切换开关的任一输出端可与第二电子切换开关的任一输出端形成通路，且通路上连接有一个或多个天线模块；
控制模块连接第一电子切换开关的控制端，并用于控制第一电子切换开关的输入端与各输出端连接；控制模块还连接第二电子切换开关的控制端，并用于控制第二电子切换开关的输入端与各输出端连接。
在一实施例中，天线模块以多阶矩阵形式排列；其中，多阶矩阵的阶数与第一电子切换开关或第二电子切换开关的输出端数相等；
各天线模块分别连接与其同一行和同一列的相邻天线模块；
多阶矩阵的第一行、最后一行、第一列或最后一列的天线模块与第一电子切换开关的输出端一一对应连接；
多阶矩阵的第一行、最后一行、第一列或最后一列的天线模块与第二电子切换开关的输出端一一对应连接；其中，连接第二电子切换开关的输出端的天线模块所在的矩阵行列与连接第一电子切换开关的输出端的天线模块所在的矩阵行列不同。
在一实施例中，第一电子切换开关的一电源端用于连接正电源，另一电源端用于连接负电源；
第二电子切换开关的一电源端用于连接正电源，另一电源端用于连接负电源。
在一实施例中，控制模块还连接RFID读写模块的控制端，用于控制RFID读写模块通过相连接的天线模块读写对应的RFID信息。
在一实施例中，第一电子切换开关和第一电子切换开关均为多选一模拟开关。
在一实施例中，第一电子切换开关和第一电子切换开关均为HEF4051BT八选一模拟开关。
在一实施例中，控制模块为MCU。
在一实施例中，RFID读写模块为RFID读卡电路。
在一实施例中，天线模块为天线板。
本发明所提供的多天线RFID电路，控制模块通过控制第一电子切换开关和第二电子切换开关的输入端与各输出端连接，实现第一电子切换开关的输出端与第二电子切换开关的输出端间不同的连接组合，根据不同组合下连接通路挂载的天线模块数量不同。基于此，实现在同一RFID读写模块上挂载多个天线模块，并可通过通路选择控制挂载天线模块的数量，以降低多天线RFID电路的体积与成本。
本发明实施例还提供一种多天线RFID阅读器，包括阅读器外壳，以及设置在阅读器外壳内的多天线RFID电路。
本发明实施例所提供的多天线RFID阅读器，通过多天线RFID电路，满足RFID电路在多天线应用场合的应用，同时有效降低多天线RFID阅读器的体积和成本。
附图说明
图1为多天线RFID电路模块连接图；
图2为可选实施方式的多天线RFID电路模块连接图；
图3为电子切换开关的供电连接示意图。
具体实施方式
为了更好地理解本发明的目的、技术方案以及技术效果，以下结合附图和实施例对本发明进行进一步的讲解说明。同时声明，以下所描述的实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。
图1为多天线RFID电路模块连接图，如图1所示，包括第一电子切换开关101、第二电子切换开关102、控制模块103、RFID读写模块104和天线模块105；
第一电子切换开关101与第二电子切换开关102均包括输入端TX和多个输出端(TX1～TXn)；其中，第一电子切换开关101的输入端TX连接RFID读写模块104的信息读写端out，第二电子切换开关102的输入端TX接地；
第一电子切换开关101的任一输出端(TX1～TXn)可与第二电子切换开关102的任一输出端(TX1～TXn)形成通路，且通路上连接有一个或多个天线模块；
其中，第一电子切换开关101的输出端(TX1～TXn)与第二电子切换开关102的输出端(TX1～TXn)间不同的连接组合，不同连接通路中的天线模块数量不同。如图1所示，第一电子切换开关101的输出端有n个，第二电子切换开关102的输出端也有n个，第一电子切换开关101的输出端(TX1～TXn)与第二电子切换开关102的输出端(TX1～TXn)可构成n2种连接组合，即最多可包括n2种天线模块数量。任一连接通路上的天线模块105的数量可预先设定。
控制模块103连接第一电子切换开关101的控制端A，并用于控制第一电子切换开关101的输入端TX与各输出端(TX1～TXn)连接；控制模块103还连接第二电子切换开关102的控制端B，并用于控制第二电子切换开关103的输入端TX与各输出端(TX1～TXn)连接。
控制模块103可为控制电路或控制芯片。其中，第一电子切换开关101或第二电子切换开关102输入端TX与输出端(TX1～TXn)的连接可通过逻辑电平控制，逻辑电平输入至第一电子切换开关101或第二电子切换开关102的控制端A或B，第一电子切换开关101或第二电子切换开关102根据一时刻的逻辑电平选择相应的一个输出端(TX1～TXn)与输入端TX连接。基于此，控制电路为可输出逻辑电平的电路，控制芯片为预先写入逻辑电平控制逻辑或逻辑可控的芯片。在一可选实施方式中，控制模块103为MCU。在MCU中预先写入电子切换开关的控制逻辑，如动态轮询或跳变询问等控制逻辑，控制第一电子切换开关101或第二电子切换开关102输入端TX与输出端(TX1～TXn)的连接。
本实施例所提供的多天线RFID电路，控制模块103通过控制第一电子切换开关101和第二电子切换开关102的输入端TX与各输出端(TX1～TXn)连接，实现第一电子切换开关101的输出端(TX1～TXn)与第二电子切换开关102的输出端(TX1～TXn)间不同的连接组合，根据不同组合下连接通路挂载的天线模块105数量不同。基于此，实现在同一RFID读写模块104上挂载多个天线模块105，并可通过通路选择控制挂载天线模块105的数量，以降低多天线RFID电路的体积与成本。
图2为一可选实施方式的多天线RFID电路模块连接图，如图2所示，天线模块105以多阶矩阵形式排列；其中，多阶矩阵的阶数与第一电子切换开关101或第二电子切换开关102的输出端数相等；
各天线模块105分别连接与其同一行和同一列的相邻天线模块105；
多阶矩阵的第一行、最后一行、第一列或最后一列的天线模块105与第一电子切换开关101的输出端(TX1～TXn)一一对应连接；
多阶矩阵的第一行、最后一行、第一列或最后一列的天线模块105与第二电子切换开关102的输出端(TX1～TXn)一一对应连接；其中，连接第二电子切换开关102的输出端(TX1～TXn)的天线模块105所在的矩阵行列与连接第一电子切换开关101的输出端(TX1～TXn)的天线模块105所在的矩阵行列不同。
本可选实施方式的多天线RFID电路模块，通过以多阶矩阵形式排列的天线模块105，实现在同一RFID读写模块104挂载1至n2-1个天线模块，完成在同一RFID读写模块104的挂载天线模块105数量的线性选定。
图3为电子切换开关的供电连接示意图，如图3所示，第一电子切换开关101或第二电子切换开关102的一电源端V+连接正电源，另一电源端V-连接负电源。
一般地，第一电子切换开关101或第二电子切换开关102的电源端分别是接正电源和地。在本实施例中，将第一电子切换开关101或第二电子切换开关102的一电源端V+连接正电源，另一电源端V-连接负电源，以使第一电子切换开关101或第二电子切换开关102不会对电路中的RFID信号产生影响，确保RFID信号无损失传输，解决多天线RFID电路读取距离近的问题。
其中，第一电子切换开关101或第二电子切换开关102可为多选一模拟开关，如16选1模拟开关、8选1模拟开关或4选1模拟开关等。多选一模拟开关的各输出端对应连接一个天线模块105，RFID读写模块103可通过多选一模拟开关的输入端，实现与天线模块105的连接。在一可选实施方式中，选用HEF4051BT八选一模拟开关为第一电子切换开关101或第二电子切换开关102，实现在同一RFID读写模块104上挂载1至82-1个天线模块105。
如图3所示，在一可选实施方式中，控制模块103还连接RFID读写模块104的控制端C，用于控制RFID读写模块104通过相连接的天线模块105读写对应的RFID信息。基于此，有效降低多天线RFID电路的体积。其中，RFID读写模块104可选用RFID读卡电路或RFID读写芯片。同时，天线模块105可为裸天线或接入天线的天线板。
本发明实施例还提供一种多天线RFID阅读器，包括阅读器外壳，以及设置在阅读器外壳内的如上述实施例的多天线RFID电路。通过多天线RFID电路，满足RFID电路在多天线应用场合的应用，同时有效降低多天线RFID阅读器的体积和成本。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种多天线RFID电路，其特征在于，包括第一电子切换开关、第二电子切换开关、控制模块、RFID读写模块和多个天线模块；
所述第一电子切换开关与所述第二电子切换开关均包括输入端和多个输出端；其中，所述第一电子切换开关的输入端连接所述RFID读写模块的信息读写端，所述第二电子切换开关的输入端接地；
所述第一电子切换开关的任一输出端可与所述第二电子切换开关的任一输出端形成通路，且所述通路上连接有一个或多个所述天线模块；
所述控制模块连接所述第一电子切换开关的控制端，并用于控制所述第一电子切换开关的输入端与各输出端连接；所述控制模块还连接所述第二电子切换开关的控制端，并用于控制所述第二电子切换开关的输入端与各输出端连接。
2.根据权利要求1所述的多天线RFID电路，其特征在于，所述天线模块以多阶矩阵形式排列；其中，所述多阶矩阵的阶数与第一电子切换开关或第二电子切换开关的输出端数相等；
所述各天线模块分别连接与其同一行和同一列的相邻天线模块；
所述多阶矩阵的第一行、最后一行、第一列或最后一列的天线模块与所述第一电子切换开关的输出端一一对应连接；
所述多阶矩阵的第一行、最后一行、第一列或最后一列的天线模块与所述第二电子切换开关的输出端一一对应连接；其中，连接所述第二电子切换开关的输出端的天线模块所在的矩阵行列与连接所述第一电子切换开关的输出端的天线模块所在的矩阵行列不同。
3.根据权利要求1所述的多天线RFID电路，其特征在于，所述第一电子切换开关的一电源端用于连接所述正电源，另一电源端用于连接所述负电源；
所述第二电子切换开关的一电源端用于连接所述正电源，另一电源端用于连接所述负电源。
4.根据权利要求1所述的多天线RFID电路，其特征在于，所述控制模块还连接所述RFID读写模块的控制端，用于控制所述RFID读写模块通过相连接的天线模块读写对应的RFID信息。
5.根据权利要求1至4任意一项所述的多天线RFID电路，其特征在于，所述第一电子切换开关和所述第一电子切换开关均为多选一模拟开关。
6.根据权利要求5所述的多天线RFID电路，其特征在于，所述第一电子切换开关和所述第一电子切换开关均为HEF4051BT八选一模拟开关。
7.根据权利要求1至4任意一项所述的多天线RFID电路，其特征在于，所述控制模块为MCU。
8.根据权利要求1至4任意一项所述的多天线RFID电路，其特征在于，所述RFID读写模块为RFID读卡电路。
9.根据权利要求1至4任意一项所述的多天线RFID电路，其特征在于，所述天线模块为天线板。
10.一种多天线RFID阅读器，其特征在于，包括阅读器外壳，以及设置在所述阅读器外壳内的如权利要求1至9任意一项所述的多天线RFID电路。
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