CN201383156Y - 一种平面式超高频rfid阅读器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及射频识别领域，提供一种平面式高频读写器，该平面式高频读写器(1)包括平面式外壳(10)及置于该平面式外壳(10)内的调制电路(11)、发射接收电路(12)、解调电路(13)和天线(20)，所述发射接收电路(12)与天线(20)通信，调制电路(11)的输出端、解调电路(13)的输入端均电连接到发射接收电路(12)，其特征在于，所述发射接收电路(12)与调制电路(11)和/或解调电路(13)之间可拆装地连接。本实用新型可以对发射接收电路(12)的发射、接收功率进行独立配置，从而使用大功率器件时可以增大读写距离，如在图书馆使用时可以一次性读取多本叠放在一起的书籍。

Description

一种平面式超高频RFID阅读器

技术领域

本实用新型涉及射频识别(RFID)领域，更具体地，涉及一种平面式高频(HF)读写器。

背景技术

RFID技术作为一种非接触式的自动识别技术目前在很多领域都有广泛应用。这种技术通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，其识别工作无须人工干预，识别率高，速度快。

现有的RFID系统基本由三部分组成：射频标签、阅读器和天线。射频标签又称为电子标签，由耦合元件及芯片组成，每个标签都具有唯一的电子编码，该标签被附着在物体上用于标识目标对象，标签可以分为被动标签(或无源标签)和主动标签(或有源标签)。现有一种阅读器还可以用于向标签中写入信息，兼具读取和写入的功能，因此又被称为读写器。天线用于在标签和阅读器之间传递射频信号。这种RFID系统的基本原理是：当射频标签进入磁场后，被动标签接收阅读器发出的射频信号，凭借感应的电流获得的能量发送出储存在标签的芯片中的产品信息，主动标签主动发出一定频率的信号。然后阅读器接收标签发送的信号，解码读取其中的信息，并将读取的信息送入到其他数据处理系统中以待相关的数据处理。

RFID应用所占据的频段或频点在业内有公认的划分，按频率高低可以分为低频段(30kHz-300kHz，典型的工作频率有125kHz、133kHz)、中高频段(3MHz-30MHz，典型的工作频率有13.56MHz)、超高频与微波(30MHz以上，典型的工作频率有433MHz、902-928MHz、2.45GHz、5.8GHz)。对于可无线写入的标签而言，通常情况下，写入距离要小于读取距离，其原因在于写入要求更大的能量。现有的高频RFID读写器一般利用专用的集成电路芯片来进行设计，如飞利浦生产的RC500等，其中集成的各个元器件都不可改动。但是这类芯片中集成的功率元件一般功率较小，多为1瓦以下，因此信号发射功率较小，所以会带来信号能量低、速度慢、读写距离短等不足，现有的读写器一般读写距离约为10cm左右。并且，由于信号能量较低，所以有时发出几个信号才能收到一个返回信号，读取写入率也因此受到影响。

RFID读写器可以应用于各种领域，如商店、物流、门禁等等，根据所要读取的物品的大小、形状，阅读器一般分为手持式和固定式，其中固定式按外形还可以分为平面式、立式等等。例如，在图书馆中，多使用放置在桌面上的平面式读写器，将书放置在平面式读写器上来读取书上的射频标签。但是，通常一本书的厚度可能达到10cm以上，这时使用现有的应用于图书馆的平面式读写器只能将书放在一本一本单独扫描，这样工作人员的工作量很大。如果将书叠放在一起，则会造成部分射频标签距读写器的距离增大，无法正常读取标签。

发明内容

本实用新型针对现有的平面式高频读写器中所存在的利用专用集成电路芯片设计导致读取距离小、不能一次读取叠放在一起导致厚度过大的多个物体的不足，提供一种采用分立器件的平面式高频读写器，该读写器能够发出能量高、功率大的信号，读写距离较大，能够一次性读取多个叠放物体。

本实用新型提供的平面式高频读写器包括平面式外壳及置于该平面式外壳内的调制电路、发射接收电路、解调电路和天线，所述发射接收电路与天线通信，调制电路的输出端、解调电路的输入端均电连接到发射接收电路，其中，所述发射接收电路与调制电路和/或解调电路之间可拆装地连接。

现有技术中的平面式高频读写器采用集成电路芯片，不能对芯片中的各集成部分进行独立配置，而本实用新型通过至少使发射接收电路分立(优选使组成元器件均分立)，并与该读写器的其他组成部分可拆装地连接，也就是不与其它组成部分集成，从而可以对发射接收电路的发射、接收功率进行独立配置。例如可以采用大功率器件，从而使得本实用新型提供的平面式高频读写器能够发出能量高、功率大的信号，因此读写距离远。采用功率为1瓦以上的器件时，读写距离可以达到30cm以上，为现有高频读写器的三倍以上，采用功率为4瓦以上的器件时，读写距离可以达到1米以上。并且由于信号能量的提高，更容易收到响应。在优选实施方式中组成该平面式高频读写器的元器件彼此之间都是可拆装地、非集成的连接。由于读写距离大大加大，例如在图书馆使用时，可以将多本书叠放在一起一次性读取标签信息，从而大大减少工作人员的工作量，提高读取效率。

附图说明

图1为本实用新型提供的平面式高频读写器的立体图；

图2为应用根据本实用新型提供的平面式高频读写器的RFID系统的组成框图；

图3为根据本实用新型的优选实施方式的平面式高频读写器的组成框图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进行进一步的说明。

如图1、2所示，本实用新型提供的平面式高频读写器1包括平面式外壳10及置于该平面式外壳10内的调制电路11、发射接收电路12、解调电路13和天线20，所述发射接收电路12与天线20通信，调制电路11的输出端、解调电路13的输入端均电连接到发射接收电路12，其中，所述发射接收电路12与调制电路11和/或解调电路13之间可拆装地连接。

如图1所示，所述平面式外壳10可以为矩形，尺寸以适用于所要识别的物体的尺寸为准，如在图书馆使用时，平面式外壳10的尺寸可以略大于一般书本的常规尺寸，如略大于标准A4纸的尺寸。如图所示，平面式外壳10上还可以具有多个指示灯，例如LED指示灯用于指示读写状态等等。

如图2中所示，所述发射接收电路12包括发射器121和接收器122，发射器121的输出端、接收器122的输入端分别与天线20通信，发射器121的输入端电连接到调制电路11的输出端，接收器122的输出端电连接到解调电路13的输入端。

所述发射器121和接收器122与天线20之间构成通信链路，天线20与射频标签30之间构成无线射频通信的通信链路，从而读写器1可以通过这些通信链路向射频标签30中写入信息或者从射频标签30中读取信息。其中天线20为平面天线，在读取范围内无盲区。

本实用新型中提到的“可拆装地连接”是指不与其他组成部分集成组合成集成电路芯片，以区别于现有技术中的集成电路芯片，本实用新型可以根据读写器的工作原理搭建电路，并且各元件之间互不集成，从而读写器中的元器件都可以可拆装地选取，可以选择比集成电路芯片中性能更好、功率更大的元器件。

具体来说，所述读写器1中的所述发射器121与所述调制电路11和/或接收器122与解调电路13可以可拆装地连接，这些电路中的元器件也可以可拆装地连接到各自的电路中。

本实用新型使用的调制电路11可以采用频移键控(FSK)和幅移键控(ASK)两种调制方式，以增强抗干扰能力；并且调制幅度也可以调整，以适应各种不同的标签。

所述读写器1还可以包括置于所述平面式外壳10内的载波生成电路14、调制信号生成电路15，该载波生成电路14和调制信号生成电路15的输出端分别连接到所述调制电路11的输入端。所述载波生成电路14和调制信号生成电路15与所述调制电路11可拆装地连接。与上面介绍的类似，所述载波生成电路14和调制信号生成电路15中的元器件也可以可拆装地连接到各自的电路中。所述载波生成电路14可以包括振荡电路和分频电路，为本领域人员所供知。调制信号生成电路15可以由软件控制，以确定要写入的信息。

在上述非集成的实施方式的情况下，可以对发射接收电路12(即发射器121和接收器122)的参数(如功率)进行独立配置。例如，可以选取功率大于1瓦的发射器121和接收器122，优选功率范围为1瓦至10瓦之间。一般采用功率为1瓦以上的器件时，读写距离可以达到30cm以上，为现有高频读写器的三倍以上，采用功率为4瓦以上的器件时，读写距离可以达到1米以上。

由于本实用新型针对的是高频读写器，所以所述发射器121和接收器122的工作频率的范围为3MHz-30MHz，典型为13.56MHz。

本实用新型提供的平面式高频读写器1中的各个电路均没有特别限定，可以采用本领域人员公知的能够实现其功能的各种电路，并且所构成的阅读器可以读写所有符合ISO15693标准的射频标签。

此外，本实用新型提供的平面式高频读写器1还可以包括各种附加电路，如放大电路、滤波电路等等，并可以通过软件对该读写器1发送和收到的信息进行编码和解码等。还可以包括各种接口，例如网线接口，以与计算机通过网线连接，等等。这都是本领域普遍采用的公知技术，在此不再赘述。

Claims (10)

1.一种平面式高频读写器，该平面式高频读写器(1)包括平面式外壳(10)及置于该平面式外壳(10)内的调制电路(11)、发射接收电路(12)、解调电路(13)和天线(20)，所述发射接收电路(12)与天线(20)通信，调制电路(11)的输出端、解调电路(13)的输入端均电连接到发射接收电路(12)，其特征在于，所述发射接收电路(12)与调制电路(11)和/或解调电路(13)之间可拆装地连接。

2.根据权利要求1所述的平面式高频读写器，其特征在于，所述平面式外壳(10)为矩形。

3.根据权利要求1所述的平面式高频读写器，其特征在于，所述发射接收电路(12)包括发射器(121)和接收器(122)，发射器(121)的输出端、接收器(122)的输入端分别与天线(20)通信，发射器(121)的输入端电连接到调制电路(11)的输出端，接收器(122)的输出端电连接到解调电路(13)的输入端，所述发射器(121)与所述调制电路(11)和/或接收器(122)与解调电路(13)可拆装地连接。

4.根据权利要求3所述的平面式高频读写器，其特征在于，所述调制电路(11)、发射器(121)、接收器(122)和解调电路(13)中的元器件分别可拆装地连接到所述调制电路(11)、发射器(121)、接收器(122)和解调电路(13)的电路中。

5.根据权利要求3-4中任一项权利要求所述的平面式高频读写器，其特征在于，所述发射器(121)和接收器(122)的功率大于1瓦。

6.根据权利要求5所述的平面式高频读写器，其特征在于，所述发射器(121)和接收器(122)的功率为1瓦-10瓦。

7.根据权利要求3-4中任一项权利要求所述的平面式高频读写器，其特征在于，所述发射器(121)和接收器(122)的工作频率为3MHz-30MHz。

8.根据权利要求7所述的平面式高频读写器，其特征在于，所述发射器(121)和接收器(122)的工作频率为13.56MHz。

9.根据权利要求1所述的平面式高频读写器，其特征在于，所述读写器(1)还包括置于所述平面式外壳(10)内的载波生成电路(14)和调制信号生成电路(15)，该载波生成电路(14)和调制信号生成电路(15)的输出端分别连接到所述调制电路(11)的输入端。

10.根据权利要求9所述的平面式高频读写器，其特征在于，所述载波生成电路(14)和调制信号生成电路(15)与所述调制电路(11)可拆装地连接。

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