CN202771434U - 一种用于检测rfid标签的射频模组 - Google Patents

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胡嘉文
杨文彪
廖鹏
陈伟俊
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陈华伟
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Abstract

本实用新型涉及一种用于检测RFID标签的射频模组。一种用于检测RFID标签的射频模组，包括：天线驱动单元，用于发出特定频率的驱动信号；天线单元，用于由所述天线驱动单元驱动震荡发出无线信号；相位比较单元，用于比较所述天线驱动单元输出驱动信号与所述天线单元输出无线信号的相位差；补偿单元，用于调整所述天线单元的震荡参数，以调整所述天线单元输出无线信号的频率；以及，控制单元，用于根据所述相位比较单元输出的比较值，分别控制所述补偿单元和所述天线驱动单元。

Description

一种用于检测RFID标签的射频模组
技术领域
本实用新型涉及一种用于检测RFID标签的射频模组。
背景技术
现在，射频识别标签(RFID)广泛应用于各个领域。在很多特种工程领域，例如管道维护、线路维护中大量使用了RFID标签。并且，为了维护方便的需要，一般来说，布设的RFID标签大多采用无源形式。但是，无源式的RFID标签依赖接收来自发射端的能量，而系统进入谐振状态时才能最大限度地向射频标签传输能量。而用于读取射频模组的设备，其发射频率容易受到环境的干扰，产生漂移，这样就严重影响了对射频标签的检测。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是，如何克服检测设备检测RFID标签时候产生的频率漂移，影响其与RFID标签谐振的效果，进而影响其检测精度的问题。
有鉴于此，本实用新型提供一种用于检测RFID标签的射频模组，包括：
天线驱动单元，用于发出特定频率的驱动信号；
天线单元，用于由所述天线驱动单元驱动震荡发出无线信号；
相位比较单元，用于比较所述天线驱动单元输出驱动信号与所述天线单元输出无线信号的相位差；
补偿单元，用于调整所述天线单元的震荡参数，以调整所述天线单元输出无线信号的频率；以及，
控制单元，用于根据所述相位比较单元输出的比较值，分别控制所述补偿单元和所述天线驱动单元。
相应的，本实用新型还提供一种采用所述的用于检测RFID标签的射频模组的控制方法，包括如下步骤：
预设频率步骤：所述天线驱动单元将预设频率为驱动频率，驱动所述天线单元发出无线信号；
比较步骤：比较所述驱动频率与所述天线单元发出无线信号的发射频率的相位差；
处理步骤：如果所述驱动频率与发射频率的相位差不为零，则所述天线驱动单元将该发射频率设定为驱动频率，驱动所述天线单元发出无线信号；如果所述驱动频率与发射频率的相位差为零，则比较该发射频率与所述预设频率，如不相等，则控制所述补偿单元调整所述天线单元的震荡参数，直到该发射频率与所述预设频率相等。
其中，上述涉及两者比较，“相等”或“为零”，并非一定指两者严格相等，而是还包括，在实用环境下，两者的差值在可以接受的范围内即可。
天线单元的震荡参数，包括其电容值、电感值及电阻值，在外部的驱动信号的驱动下，将产生震荡，发出无线信号。如果改变上述电容值、电感值及电阻值，就能够改变其所发出无线信号的发射频率。
一般来说，RFID标签的固有频率为预设频率，这个值是预先可知，并变化很小的，而用于检测RFID标签的射频模组的发射频率，由于环境或设备的影响，很难一定准确的到达预设频率，这样很难实现共振，获得最好的检测效果。本实用新型上述技术方案提供一种控制方法，包括两个循环，一个循环是对驱动频率的调整，另一个循环是对发射频率进行调整，两个循环同时作用，以快速的使得发射频率跟准预设频率。这样能够最佳的实现RFID标签与射频模组的谐振，实现最佳的检测效果。
同时，本实用新型的技术方案，不限于检测无源RFI D标签，同样适用于有源RFID标签。
优选的，所述补偿单元包括：
可控电容矩阵，由多个电容相互连接组成阵列，并与所述天线单元相耦合；以及，
电控开关，由所述控制单元控制，以选择所述可控电容矩阵获得不同电容值。
一般来说，电容值是最容易调整的震荡参数。
优选的，所述控制单元包括：
锁相环电路，用于接收并处理所述相位比较单元输出的相位差信息。
优选的，所述控制单元包括：
温度传感器，用于获取所述天线单元的温度。
经验来说，外部环境中对发射频率的漂移产生参数主要是温度。
优选的，所述处理步骤中，
如该发射频率与所述预设频率不相等，则根据环境参数和上述两者差值，控制所述补偿单元调整所述天线单元的震荡参数，直到该发射频率与所述预设频率相等。
其中，环境参数，包括温度信息、湿度信息等，这些参数会对发射频率的漂移产生影响，能够进行数据处理的控制单元，可以根据经验数据，对补偿值进行调整。
附图说明
图1是本实用新型用于检测RFID标签的射频模组一种实施例的结构框图；
图2是图1所示实施例下一种更具体实施例中硬件工作过程示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的实施例做进一步的说明。
如图1所示，一种用于检测RFID标签的射频模组，包括：
天线驱动单元，用于发出特定频率的驱动信号；
天线单元，用于由所述天线驱动单元驱动震荡发出无线信号；
相位比较单元，用于比较所述天线驱动单元输出驱动信号与所述天线单元输出无线信号的相位差；
补偿单元，用于调整所述天线单元的震荡参数，以调整所述天线单元输出无线信号的频率；以及，
控制单元，用于根据所述相位比较单元输出的比较值，分别控制所述补偿单元和所述天线驱动单元。
结合图1所示，图2是一种进一步具体实施例中硬件工作过程示意图。
对于用于检测RFID标签的射频模组来说，其中，
所述补偿单元包括：
可控电容矩阵，由多个电容相互连接组成阵列，并与所述天线单元相耦合；以及，
电控开关，由所述控制单元控制，以选择所述可控电容矩阵获得不同电容值。
所述控制单元包括：
锁相环电路，用于接收并处理所述相位比较单元输出的相位差信息。
所述控制单元包括：
温度传感器，用于获取所述天线单元的温度。
相应的，用于检测RFID标签的射频模组的控制方法，包括如下步骤：
预设频率步骤：所述天线驱动单元将预设频率为驱动频率，驱动所述天线单元发出无线信号；
比较步骤：比较所述驱动频率与所述天线单元发出无线信号的发射频率的相位差；
处理步骤：如果所述驱动频率与发射频率的相位差不为零，则所述天线驱动单元将该发射频率设定为驱动频率，驱动所述天线单元发出无线信号；如果所述驱动频率与发射频率的相位差为零，则比较该发射频率与所述预设频率，如不相等，则控制所述补偿单元调整所述天线单元的震荡参数，直到该发射频率与所述预设频率相等。
其中，所述处理步骤中，
如该发射频率与所述预设频率不相等，则根据所述天线单元的温度值和该发射频率与所述预设频率两者差值，控制所述补偿单元调整所述天线单元的震荡参数，直到该发射频率与所述预设频率相等。
具体来说，因为环境温度的影响，天线单元的发射频率P2与天线驱动单元的驱动频率P1有偏差，则调整天线驱动单元的频率P1使得P1与P2的偏差趋向零。
与之同时，测量天线驱动单元的驱动频率P1与预设频率P0的差值，根据数据库中的参数及模糊算法调整补偿单元，使得经过补偿谐振单元调节后的天线单元的频率P2趋向预期的发射频率P0。P2与P1的差值会再次触发频率调整单元动作，最后使得P0＝P1＝P2。
其中，一般来说，期望频率P0设为RFID标签的固有频率。
以上内容是结合具体的实施例对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。

Claims (4)

1.一种用于检测RFID标签的射频模组，其特征在于，包括：
天线驱动单元，用于发出特定频率的驱动信号；
天线单元，用于由所述天线驱动单元驱动震荡发出无线信号；
相位比较单元，用于比较所述天线驱动单元输出驱动信号与所述天线单元输出无线信号的相位差；
补偿单元，用于调整所述天线单元的震荡参数，以调整所述天线单元输出无线信号的频率；以及，
控制单元，用于根据所述相位比较单元输出的比较值，分别控制所述补偿单元和所述天线驱动单元。
2.如权利要求1所述的用于检测RFID标签的射频模组，其特征在于，所述补偿单元包括：
可控电容矩阵，由多个电容相互连接组成阵列，并与所述天线单元相耦合；以及，
电控开关，由所述控制单元控制，以选择所述可控电容矩阵获得不同电容值。
3.如权利要求1所述的用于检测RFID标签的射频模组，其特征在于，所述控制单元包括：
锁相环电路，用于接收并处理所述相位比较单元输出的相位差信息。
4.如权利要求1所述的用于检测RFID标签的射频模组，其特征在于，所述控制单元包括：
温度传感器，用于获取所述天线单元的温度。
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CN102880845A (zh) * 2012-09-03 2013-01-16 肖蕾 一种用于检测rfid标签的射频模组及其控制方法

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