CN117408290A - 多天线结构、rfid装置、标签交互方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多天线结构、RFID装置、标签交互方法，该多天线结构包括：多个天线模组，以及控制模块；多个天线模组中的任一个天线模组处于工作状态时，其他天线模组处于非工作状态；天线模组包括：天线、谐振辅助线圈、电容、以及线圈控制开关；天线用于在天线模组处于工作状态时，发送或接收RFID射频载波信号；谐振辅助线圈用于减少非工作天线上的射频信号的干扰；线圈控制开关用于控制谐振辅助线圈断开或闭合；电容用于调节谐振辅助线圈的自谐振频率至RFID射频工作频率；控制模块用于根据天线模组的工作状态控制线圈控制开关的断开和闭合。本发明方案可以降低RFID装置中多天线之间的相互干扰，提高读写成功率。

Description

多天线结构、RFID装置、标签交互方法

技术领域

本发明涉及天线技术领域，具体涉及一种多天线结构及一种RFID装置，还涉及一种标签交互方法。

背景技术

RFID(Radio Frequency Identification，射频识别)技术是一种无线通信技术，其可以通过无线电信号识别特定目标并读写相关数据，无需识别系统与特定目标之间建立机械或者光学接触，广泛用于民用以及工业生产领域。

RFID天线是用于传输RFID标签数据的发射、接收的关键装置，天线上射频电信号的稳定性和信噪比决定了RFID装置读写的成功率。RFID天线易受到布置环境、附近是否存在射频场、附近是否存在射频天线等因素的影响，造成正常工作的RFID天线的射频场信号出现波动，引入更多噪声，进而降低RFID通信质量。当前集成了多天线的RFID装置在市面上逐渐增多，而且市场上也出现了需要一次读写多个RFID标签的应用需求，这对RFID多个天线之间的抗干扰提出了更高的要求。

目前，对于多天线抗干扰的方式主要是从空间结构和改变多天线的工作模式上处理。空间结构上主要是加大天线之间的距离、增加吸波结构以加强单个天线模组的抗干扰能力等手段；改变多天线的工作模式主要是通过特殊设计的算法对多天线进行优化控制管理，以实现多天线稳定读写。

现有多天线抗干扰技术主要存在以下缺点：

1、单纯增加天线之间的距离不能从根本上避免天线之间的干扰问题，而且会增大多天线RFID装置的体积，限制了RFID装置的应用范围。

2、通过增加吸波结构等增强单个天线抗干扰性能的方式，提高了天线制造的成本，同时需要对多个天线射频场的分布进行充分仿真，对天线的设计提出了更高的要求。

3、改变多天线的工作模式来提高多天线工作稳定性的方法，对软件算法的设计要求更高，此外需要对标准的RFID装置工作流程和通信协议进行修改，不利于多天线设备的兼容和推广。

发明内容

本发明实施例提供一种多天线结构及一种RFID装置，以解决多天线近距离布置情况下由于干扰导致的RFID标签读写成功率下降的问题。

本发明实施例还提供一种标签交互方法，以提高每个天线读取RFID标签的成功率和稳定性。

为此，本发明实施例提供如下技术方案：

一方面，本发明实施例提供一种多天线结构，所述结构包括：多个天线模组、以及控制模块；所述多个天线模组中的任一个天线模组处于工作状态时，其他天线模组处于非工作状态；所述天线模组包括：天线、谐振辅助线圈、电容、以及线圈控制开关；

所述天线，用于在所述天线模组处于工作状态时，发送或接收RFID射频载波信号；

所述线圈控制开关，用于在所述天线模组处于工作状态时，控制所述谐振辅助线圈断开，在所述天线模组处于非工作状态时，控制所述谐振辅助线圈闭合；

所述谐振辅助线圈，用于减少非工作天线上的射频信号的干扰；

所述电容，用于调节所述谐振辅助线圈的自谐振频率至RFID射频工作频率；

所述控制模块，用于根据所述天线模组的工作状态控制所述线圈控制开关的断开和闭合。

可选地，所述多个天线模组呈平面阵列分布。

可选地，所述天线为线圈围绕结构。

可选地，所述谐振辅助线圈布设在天线线圈围绕范围内。

可选地，所述谐振辅助线圈的闭合面积小于等于所述天线线圈的闭合面积。

可选地，所述谐振辅助线圈的匝数与天线线圈的匝数相同。

可选地，所述天线和所述谐振辅助线圈呈紧耦合状态放置。

可选地，所述天线和所述谐振辅助线圈布设于PCB板不同层，或者叠放于PCB板同一层。

另一方面，本发明实施例还提供一种RFID装置，所述装置包括：读写模块、以及前面所述的多天线结构；所述读写模块工作时，驱动所述多天线结构中的一个天线模组进入工作状态，其他天线模组保持非工作状态。

可选地，所述读写模块通过动态轮询或跳变询问方式选择需要工作的天线模组。

另一方面，本发明实施例还提供一种基于所述的RFID装置的标签交互方法，所述方法包括：

选择需要工作的天线模组，控制所述天线模组进入工作状态；

利用所述天线模组读写对应的RFID标签；

在所述RFID标签读写完毕后，控制所述天线模组退出工作状态；

如果读写RFID标签工作未结束，则按照天线工作顺序选择下一个需要工作的天线模组读写对应的RFID标签，直至读写RFID标签工作结束。

本发明实施例提供的多天线结构及RFID装置，将现有的多天线结构的RFID装置中的每个天线设计为一个天线模组结构，在每个天线模组中，不仅包括天线，还包括谐振辅助线圈、电容、以及线圈控制开关，由线圈控制开关控制谐振辅助线圈的通断，以使谐振辅助线圈减少非工作天线上的射频信号的干扰，从而降低RFID装置中不同天线之间的相互干扰，提高读写成功率。

附图说明

图1是现有技术中多天线RFID读写器的工作原理示意图。

图2是图1所示RFID读写器中单个天线在工作和非工作状态下射频信号示意图。

图3是本发明实施例多天线结构的一种示意图。

图4是本发明实施例RFID装置的一种结构示意图。

图5是本发明实施例多天线结构中天线模组的等效电路。

图6是图5所示等效电路的简化电路。

图7是本发明实施例RFID装置天线上的信号波形示意图。

图8是本发明实施例多天线结构中多个天线模组的平面阵列分布示意图。

图9是本发明实施例多天线结构中每个天线模组的结构示意图。

图10是本发明实施例利用多天线的RFID装置进行标签交互过程的流程图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和有益效果能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。

现有的多天线RFID读写器，如图1所示，天线1、天线2和天线N为读写器的天线，读写器具备RFID的读写作用。在图1中，天线1为工作天线，正在读写RFID标签，天线2和天线N为天线1附近的天线，在非工作状态。天线1在工作时会将射频信号向四周辐射，大部分射频能量将会传输到离其最近的RFID标签上，但有部分射频能量会泄露到天线2和天线N等非工作天线上。当多个天线放置距离较近时，非工作天线会通过空间耦合吸收较多的射频能量；同时由于非工作状态的天线N射频匹配参数和处于工作状态的天线1十分接近，天线N会与天线1产生谐振，进一步增大天线N上的信号强度。非工作天线会将射频信号反射回工作天线，反射信号和原始信号存在相位差，工作天线上的信号会出现叠加干涉。

图2为图1所示的多天线RFID读写器中单个天线在工作状态和非工作状态下射频信号波形示意图。如图2所示，天线1在工作时间段T1将大部分射频信号能量发射到RFID标签上，在天线上测得载波信号电压幅度为A3；同时还有部分能量会泄露到非工作状态的天线2和天线N上。天线1上主动发射的信号与反射的信号相叠加，使射频载波信号包络产生幅度为A1和A2的扰动，该扰动严重影响工作天线的读卡性能。当天线1进入非工作时间段T2，天线N开始工作，天线1上会出现幅度为A4的射频信号。若A4信号幅度足够高，对应非工作状态天线1的RFID标签将会应答，进一步恶化数据信号的传输质量，严重降低工作天线的读卡成功率。

可见，现有的多天线RFID读写器中天线分布较近时，难以避免以下问题：

1、由于RFID装置的多个天线通常工作在同一个谐振频率，因此当一个天线处于工作状态时，距离较近的其他非工作天线会与工作天线产生信号谐振。工作天线产生的射频场能量会被非工作天线吸收而减弱，同时非工作天线谐振产生的电信号会反馈回工作天线，从而影响工作天线射频场的稳定性，具体表现为工作天线的射频场载波包络出现明显波动，严重影响RFID标签识别性能。

2、多个天线如果距离较近(如两个天线线圈并排布置)，可能出现工作天线读取到对应其他天线的RFID标签的情况。

3、当多个天线近距离排布时，不同位置的天线周围分布着不同位置和数量的天线。天线工作时所处的外部环境不同，导致不同位置天线的射频匹配参数不同，极大增加了天线射频性能的调试难度。

4、由于以上原因，RFID多个天线在布置时必须保持足够大的距离，限制了多天线的布置方式，难以满足一次读取多个近距离排布标签的应用场景。

针对上述问题，本发明实施例提供一种多天线结构、以及具有该多天线结构的RFID装置，将现有的多天线结构的RFID装置中的每个天线设计为一个天线模组结构，在每个天线模组中，不仅包括天线，还包括谐振辅助线圈、电容、以及线圈控制开关，由线圈控制开关控制谐振辅助线圈的通断，以使谐振辅助线圈吸收非工作天线上的射频信号，降低RFID装置中多天线之间的相互干扰，提高读写成功率。

如图3所示，是本发明实施例多天线结构的一种示意图。

该多天线结构包括：多个天线模组32、以及控制模块33。所述多个天线模组中的任一个天线模组处于工作状态时，其他天线模组处于非工作状态。在实际应用中，所述多个天线模组32可以是两个或两个以上，对此本发明实施例不做限定。在图3的示例中，示出了三个天线模组，即图3中的天线模组1、天线模组2和天线模组3。其中，天线模组1处于工作状态，天线模组2和天线模组3处于非工作状态。

相应地，图4示出了本发明实施例提供的包括上述多天线结构的RFID装置的一种结构示意图。该RFID装置包括：读写模块31、以及上述多天线结构。

该RFID装置中，所述读写模块31工作时，驱动所述多天线结构中的一个天线模组进入工作状态，其他天线模组保持非工作状态。也就是说，在读写模块31工作时，有且只有一个天线模组工作，读取模块31通过该天线模组中的天线读写相应的RFID标签，所述多天线结构中的其他天线模组不工作。

需要说明的是，所述多天线RFID装置中的读写模块31也可以有一个或多个，在图4中示出了RFID装置中有一个读写模块的情况。而且，可以是一个读写模块31对应一个天线模组32，即不同读写模块31驱动不同天线模组32工作；也可以是一个读写模块31对应多个天线模组32，即一个读取模块31分时驱动不同天线模组32工作，比如通过动态轮询或跳变询问等方式驱动不同天线模组32工作。读写模块31和天线模组32的拓扑结构可以根据具体应用需求确定，对此本发明实施例不做限定。

在该多天线RFID装置中，读写模块31工作时，所述多个天线模组中的一个天线模组处于工作状态，其他天线模组处于非工作状态。也就是说，在读写模块31工作时，有且仅有一个天线模组处于工作状态，除该天线模组之外，其它天线模组均处于非工作状态。需要说明的是，该多天线RFID装置中，多个天线模组的控制方式，即在某个时间由哪个天线模组工作，本发明实施例不做限定，可以根据应用需要设定相应的控制逻辑，读写模块31可以根据该控制逻辑驱动相应天线模组中的天线发射或接收RFID射频信号。

在一种非限制性具体结构中，各天线模组32的结构相同，均包括：天线、谐振辅助线圈、电容、以及线圈控制开关。如图3中所示，天线模组1包括：天线310、谐振辅助线圈311、电容312、以及线圈控制开关313；天线模组2包括：天线320、谐振辅助线圈321、电容322、以及线圈控制开关323；天线模组3包括：天线330、谐振辅助线圈331、电容332、以及线圈控制开关333。

上述各天线用于在其所属天线模组处于工作状态时，发送或接收RFID射频载波信号；各线圈控制开关用于在其所属天线模组处于工作状态时，控制谐振辅助线圈断开，在其所属天线模组处于非工作状态时，控制谐振辅助线圈闭合；谐振辅助线圈用于减少非工作天线上的射频信号的干扰；电容用于调节谐振辅助线圈的自谐振频率至RFID射频工作频率。

相应地，控制模块33用于根据各天线模组的工作状态控制各线圈控制开关的断开和闭合。

需要说明的是，在实际应用中，控制模块33可以与读写模块31集成于一体，也可以各自独立，对此本发明实施例不做限定。

另外，本发明RFID装置中，线圈控制开关状态(即闭合或断开)的控制，需要与天线模组工作状态的控制保持同步，而且，处于工作状态的天线模组中的线圈控制开关必须处于断开状态，处于非工作状态的天线模组中的线圈控制开关必须处于闭合状态。所述RFID装置在初始状态时，所有的天线模组均处于非工作状态，各天线模组中的天线没有射频信号发射，所有线圈控制开关处于闭合状态。

下面对天线模组的工作原理进行详细说明。

当一个天线模组中的线圈控制开关闭合时，该天线模组处于非工作状态，该天线模组整体可以等效为图5所示的电路。天线和谐振辅助线圈均可等效为闭合的LCR回路，如图5中由电感L1、电阻R1和电容C1组成的第一LCR回路，以及由电感L2、电阻R2和电容C2组成的第二LCR回路。

谐振辅助线圈与天线线圈耦合，互感系数为M，天线线圈视为初级回路，谐振辅助线圈视为次级回路。U_s为工作天线泄漏到该天线模组的信号源，加载在天线线圈即初级回路上。所述工作天线是指多天线结构中处于工作状态的天线。

在非工作天线和工作天线位置固定且两者线圈闭合面积不变的情况下，工作天线信号作用在非工作天线上的磁通量与未增加辅助线圈时一致，假设均为U₀。谐振辅助线圈也会从工作天线上获取能量，为简化线圈匝数带来的电压倍率影响，设定谐振辅助线圈与非工作天线匝数相同。谐振辅助线圈围合面积的磁通量是非工作天线围合面积磁通量/>的β倍(β的符号与辅助线圈和非工作天线绕线方向有关，若绕线方向相同，β为正，否则为负)，则在谐振辅助线圈上会获得βU₀的信号。

可以计算等效到初级回路上的泄漏信号U_s：

U_s＝(1+βγ)U₀；

令天线线圈即初级回路的自阻抗为Z₁₁，谐振辅助线圈即次级回路的自阻抗为Z₂₂。根据图5所示等效电路可以计算得到：

当不存在谐振辅助线圈时，可以计算得到泄漏信号加载到天线线圈上的电流I₁：

当存在闭合的谐振辅助线圈时，图5的电路可以进一步简化为图6所示。可以计算得到泄漏信号加载到天线线圈上的电流I′₁：

初级线圈和次级线圈的耦合系数k定义为：

可以得到当工作天线模组发射信号功率保持一致时，增加谐振辅助线圈可以令非工作天线模组获得的电流减小为倍，其中N为：

可见通过改变谐振辅助线圈的参数，使N尽量大，1βγ尽量小，即可减少非工作天线上的能量强度，进而降低非工作天线对工作天线的影响。因此令谐振辅助线圈和非工作天线的匝数相同、绕线方向相反，且谐振辅助线圈闭合面积小于非工作天线线圈，可以使1βγ处于0至1之间。两种线圈处于紧耦合状态，使k尽量接近1。通过调节谐振辅助线圈的电容C₂，可以令次级线圈的谐振频率与信号频率ω保持一致，即参数N可以改写为：

又知次级线圈的品质因数Q₂(串联谐振)：

再次将参数N改写为：

其中，其与天线线圈即初级线圈参数、初次级线圈耦合系数有关。

当P参数确定时，可知谐振辅助线圈的品质因数Q₂越高，参数N越大，非工作天线模组获得的电流越小，即非工作天线上信号电压降低，大部分能量被加载到谐振辅助线圈上消耗。非工作天线反射到工作天线的能量也会降低。因此在非工作天线上放置一个与其紧耦合的、自谐振频率和信号载波频率相同的、高Q值的闭合线圈，即前面所述的谐振辅助线圈，有助于解决多天线分时复用时信号干扰问题。进一步地，通过理论计算和实际测试表明，将所述谐振辅助线圈的匝数设计为与所述非工作天线的匝数相同、绕线方向相反，可以得到更好的效果。

基于以上分析，下面继续结合图4对本发明实施例RFID装置的工作过程进行详细说明。

参照图4，该RFID装置在初始状态时，所有的天线模组均处于非工作状态，各天线模组中的天线没有射频信号发射，所有线圈控制开关处于闭合状态。读写模块31需要读取RFID标签信息时，控制模块33控制天线模组1进入工作状态；同时，控制天线模组1中的线圈控制开关313断开，读写模块31驱动工作天线1进行读写RFID标签操作。天线模组2和天线模组3为非工作状态，此时线圈控制开关323和线圈控制开关333闭合。

图7示出了本发明实施例RFID装置天线上的信号波形示意图。

天线1在工作时间段T101将大部分射频信号能量发射到RFID标签上，，在天线上测得载波信号电压幅度为A103，同时还有部分能量会泄露到非工作状态的天线2和天线3上。闭合的谐振辅助线圈的谐振点接近读写模块31工作时射频场的载波频率，且该谐振辅助线圈上负载最小(Q值高)，因此工作天线泄露到非工作天线的能量功率降低，在T102非工作时段天线上的载波信号幅度A104明显降低。非工作状态的天线上信号幅度减小，反射回工作天线的信号幅度也得到了降低，反射信号和原天线信号叠加后的扰动A101和A102同样也大幅降低。工作天线模组1上的谐振辅助线圈311处于开路状态，谐振辅助线圈311不再参与天线系统耦合，其加入不会对原本工作的天线1带来明显影响。此外，闭合的谐振辅助线圈321和331将其所在的天线模组的整体阻抗限制在一个特定范围，相距较近的天线之间的相互影响被固定下来，工作的天线模组1受到来自非工作状态天线的影响变得可控。每个工作天线进入工作状态时所处的射频环境基本相同，大大减轻了每个天线模组的射频匹配难度。在具体应用中，各个工作天线的射频参数可以保持基本一致。

需要说明的是，在具体结构设计中，本发明实施例多天线结构中的天线模组可以设计为呈平面阵列分布，如图8所示，不同天线模组之间可以紧密布置，但不宜出现重叠交错的情况。读写模块可以通过天线接口201与各天线模组中的工作天线连接，同时控制模块可以通过谐振辅助线圈的控制信号线接口202控制每个天线模组中的线圈控制开关的状态。

在具体应用中，天线模组中天线的结构可以根据实际需要设计，比如可以设计为线圈围绕结构。不同天线模组中天线的布置不宜出现线圈重叠区域，否则会增大天线之间的影响。

相应地，可以根据天线线圈的结构设计谐振辅助线圈的结构。为了便于计算，可以将谐振辅助线圈的匝数设计为与天线线圈的匝数相同，当然，也可以设计为不同，对此本发明实施例不做限定。另外，可以将谐振辅助线圈布设在天线线圈围绕范围内，谐振辅助线圈的闭合面积小于等于天线线圈的闭合面积。

进一步地，为了使两种线圈(即天线线圈和谐振辅助线圈)在PCB板上呈紧耦合状态，可以将天线和所述谐振辅助线圈布设于PCB板不同层，或者叠放于PCB板同一层，从而有效减小线圈占用空间，提高集成度。当然，也可以采用其他紧耦合方式布设，对此本发明实施例不做限定。

在谐振辅助线圈开关闭合状态下，通过调节电容，可以使谐振辅助线圈的自谐振频率接近RFID射频工作频率。采用低阻抗线圈设计和低导通阻抗开关，可以构建一个高Q值的谐振辅助线圈。

图9示出了本发明实施例多天线结构中天线模组的一种结构示意图。

其中，工作线圈101为天线模组中的天线，工作线圈101和谐振辅助线圈102通过分层布置的方式放置在单个天线模组电路板103上。在线圈控制开关105闭合的情况下，通过调节谐振辅助线圈102上的电容104，使谐振辅助线圈102的自谐振频率接近读写模块的工作频率。当该天线模组处于工作状态时，线圈控制开关105需要保持断开状态；当该天线模组处于非工作状态时，线圈控制开关105需要保持闭合状态。

需要说明的是，在应用该多天线结构的RFID装置使用前，需要对天线模组工作状态下的天线进行射频调试。在调试一个天线模组时，需要断开该天线模组中的线圈控制开关，闭合其它天线模组中的线圈控制开关，将需要调试的工作天线连接读写模块对应接口，按照传统的调试方法及步骤进行天线射频性能参数调试即可。由于每个天线模组在工作时所处环境基本相同，因此工作天线线圈的射频参数差异较小。

本发明实施例提供的多天线结构及具有该多天线结构的RFID装置，将现有的多天线结构的RFID装置中的每个天线设计为一个天线模组结构，在每个天线模组中，不仅包括天线，还包括谐振辅助线圈、电容、以及线圈控制开关，由线圈控制开关控制谐振辅助线圈的通断。具体地，当线圈控制开关闭合时，谐振辅助线圈闭合，使谐振辅助线圈吸收非工作天线上的射频信号，降低了非工作天线模组对工作天线的影响；当线圈控制开关断开时，谐振辅助线圈断开，整个天线模组可视为单一的工作天线。

各天线模组中的线圈控制开关由控制模块统一控制，当该多天线的RFID装置中多天线分时工作时，只有工作状态的天线模组的谐振辅助线圈处于断开状态，非工作状态的天线模组的谐振辅助线圈处于闭合状态。通过切换线圈控制开关的通断顺序，可以方便地切换不同的天线模组进行读写卡操作。利用本发明多天线的RFID装置，可以有效降低RFID装置中不同天线之间的相互干扰，提高读写成功率。而且，对线圈控制开关的控制与读写模块对天线模组中天线的连接与断开保持同步，可以将控制模块集成于读写模块，通过一个数字逻辑电路即可控制谐振辅助线圈的开关状态和切换天线模组的工作状态，使得控制方式及相应逻辑电路更简便。

本发明实施例提供的多天线结构，通过更改天线堆叠结构，从根本上减轻了距离较近的多天线间的干扰状况。对于相应的多天线RFID读卡器设备，能够极大减小天线之间的排布距离，提高了天线布置的灵活性，减小了多天线RFID读卡器设备的体积，提高了多天线RFID读卡器设备的应用范围。与现有的增加吸波结构来增强单个天线抗干扰性能的方案相比，本发明多天线RFID装置中天线的设计和制造难度更低，成本更加低廉。在多天线切换和控制方面，可以采用简单的多天线轮询工作方式，不需要复杂的天线使用算法，降低了天线系统控制的复杂度。此外，相对于现有的多天线RFID读卡器设备，本发明实施例提供的多天线的RFID装置只需对硬件结构的简单改动，不涉及对RFID通信协议层面的改动，便于在各种RFID多天线设备上兼容和推广。

基于上述多天线的RFID装置，本发明实施例还提供一种标签交互方法，在进行RFID标签读写时，选择需要工作的天线模组，控制所述天线模组进入工作状态；利用选择的天线模组读写对应的RFID标签；在所述RFID标签读写完毕后，控制所述天线模组退出工作状态；如果读写RFID标签工作未结束，则按照天线工作顺序选择下一个需要工作的天线模组读写对应的RFID标签，直至读写RFID标签工作结束。

如图10所示，是利用多天线的RFID装置进行标签交互过程的流程图，包括以下步骤：

上电后，多天线RFID装置进入初始状态，即图9中的步骤901。在初始状态，各天线模组中的线圈控制开关处于闭合状态。

然后在步骤902，选择需要工作的天线模组。

需要说明的是，选择哪个天线模组可以根据预先设定的工作顺序来确定，所述工作顺序可以根据具体的应用场景确定，对此本发明实施例不做限定。

在步骤903，控制所述天线模组进入工作状态。

具体地，需要断开所述天线模组中的线圈控制开关，并将所述天线模组中的天线射频载波打开。

上述对线圈控制开关和天线的控制可以同步进行，而且可以由设置在读写模块中的逻辑控制电路来完成。

在步骤904，利用所述天线模组读写对应的RFID标签。

前面已有详细说明，天线模组进入工作状态后，整个天线模组可视为单一的工作天线。因此天线模组读写对应的RFID标签的方式与单一的工作天线的方式相同，对此不再赘述。

在步骤905，在所述RFID标签读写完毕后，控制所述天线模组退出工作状态。

具体地，将所述天线模组中的天线射频载波关闭，并闭合所述天线模组中的线圈控制开关。这样，该天线模组又回到初始状态。

在步骤906，判断读写RFID标签工作是否结束；如果是，则执行步骤907；否则，返回步骤902，按照天线工作顺序选择下一个需要工作的天线模组读写对应的RFID标签，直至读写RFID标签工作结束。

步骤907，多天线RFID装置断电，完成RFID标签读写工作。

需要说明的是，上面所述的读写RFID标签是指广义上的读写，即与RFID标签的交互操作，交互过程中的操作可以是读操作、或者写操作、或者既包括读操作也包括写操作，具体可以根据应用场景来确定，对此本发明实施例不做限定。

本发明实施例提供的标签交互方法，利用上述多天线的RFID装置，可以实现多天线的分时工作，多天线的复用不需要特定的工作顺序，无需改变RFID标签传统的读写流程，可以简单、方便地实现一次开机对多个RFID标签的读写。而且，可以大大提升每个天线对RFID标签读写的成功率和稳定性。

应理解，本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/“，表示前后关联对象是一种“或”的关系。

本发明实施例中出现的“多个”是指两个或两个以上。

本发明实施例中出现的第一、第二等描述，仅作示意与区分描述对象之用，没有次序之分，也不表示本发明实施例中对设备个数的特别限定，不能构成对本发明实施例的任何限制。

在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的方法和装置，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的；例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式；例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理布置，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。

虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (11)

1.一种多天线结构，其特征在于，所述结构包括：多个天线模组，以及控制模块；所述多个天线模组中的任一个天线模组处于工作状态时，其他天线模组处于非工作状态；所述天线模组包括：天线、谐振辅助线圈、电容、以及线圈控制开关；

所述天线，用于在所述天线模组处于工作状态时，发送或接收RFID射频载波信号；

所述线圈控制开关，用于在所述天线模组处于工作状态时，控制所述谐振辅助线圈断开，在所述天线模组处于非工作状态时，控制所述谐振辅助线圈闭合；

所述谐振辅助线圈，用于减少非工作天线上的射频信号的干扰；

所述电容，用于调节所述谐振辅助线圈的自谐振频率至RFID射频工作频率；

所述控制模块，用于根据所述天线模组的工作状态控制所述线圈控制开关的断开和闭合。

2.根据权利要求1所述的多天线结构，其特征在于，所述多个天线模组呈平面阵列分布。

3.根据权利要求1所述的多天线结构，其特征在于，所述天线为线圈围绕结构。

4.根据权利要求3所述的多天线结构，其特征在于，所述谐振辅助线圈布设在天线线圈围绕范围内。

5.根据权利要求4所述的多天线结构，其特征在于，所述谐振辅助线圈的闭合面积小于等于所述天线线圈的闭合面积。

6.根据权利要求3所述的多天线结构，其特征在于，所述谐振辅助线圈的匝数与天线线圈的匝数相同。

7.根据权利要求1至6任一项所述的多天线结构，其特征在于，所述天线和所述谐振辅助线圈呈紧耦合状态放置。

8.根据权利要求7所述的多天线结构，其特征在于，所述天线和所述谐振辅助线圈布设于PCB板不同层，或者叠放于PCB板同一层。

9.一种RFID装置，其特征在于，所述装置包括：读写模块、以及如权利要求1至8任一项所述的多天线结构；所述读写模块工作时，驱动所述多天线结构中的一个天线模组进入工作状态，其他天线模组保持非工作状态。

10.根据权利要求9所述的RFID装置，其特征在于，所述读写模块通过动态轮询或跳变询问方式选择需要工作的天线模组。

11.一种基于权利要求9或10所述的RFID装置的标签交互方法，其特征在于，所述方法包括：

选择需要工作的天线模组，控制所述天线模组进入工作状态；

利用所述天线模组读写对应的RFID标签；

在所述RFID标签读写完毕后，控制所述天线模组退出工作状态；

如果读写RFID标签工作未结束，则按照天线工作顺序选择下一个需要工作的天线模组读写对应的RFID标签，直至读写RFID标签工作结束。