CN203164989U

CN203164989U - 一种移动通信终端

Info

Publication number: CN203164989U
Application number: CN 201320051241
Authority: CN
Inventors: 文光俊; 黄博; 李建
Original assignee: Guangdong Maxon Communication Co ltd; University of Electronic Science and Technology of China
Current assignee: Guangdong Maxon Communication Co ltd; University of Electronic Science and Technology of China
Priority date: 2013-01-30
Filing date: 2013-01-30
Publication date: 2013-08-28
Anticipated expiration: 2023-01-30

Abstract

本实用新型公开了一种移动通信终端，包括：基带芯片模块和射频模块，还包括超高频读写模块以及微波读写模块，其中，基带芯片模块用于射频信息的处理，控制和协调超高频读写模块以及微波读写模块，工作射频模块为超高频读写模块以及微波读写模块提供对外接口；超高频读写模块用于ISO18000-6C和EPC C1G2协议标签的读写；微波读写模块用于ISO18000-4协议标签的读写。本实用新型的移动通信终端在保持原有功能基础上，支持双频段对ISO18000-6C/EPC C1G2协议RFID标签读写和ISO18000-4协议标签读写，具有集成度高，功耗低，占用资源少的优点。

Description

一种移动通信终端

技术领域

本实用新型属于射频识别技术领域，具体涉及一种集成超高频与微波RFID读写模块的移动通信终端。

背景技术

物联网已被确定为中国战略性新兴产业之一，而射频识别技术（Radio FrequencyIdentification，RFID）作为物联网发展的最关键技术，其应用市场必将随着物联网的发展而扩大。RFID是一种非接触式的自动识别技术，它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，识别工作无须人工干预，可工作于各种恶劣环境。与传统的条型码、磁卡及IC卡相比，标签具有非接触、阅读速度快、无磨损、不受环境影响、寿命长、便于使用的特点和具有防冲突功能。

RFID技术中所衍生的产品大概有三大类：无源RFID产品、有源RFID产品、半有源RFID产品。有源RFID产品，其远距离自动识别的特性，决定了其巨大的应用空间和市场前景。目前，在远距离自动识别领域，如智能监狱、智能停车场、智慧医疗、智能交通，智慧城市，智慧地球及物联网等领域有重大应用。有源RFID属于远距离自动识别类，主要工作频率有超高频433MHz和微波2.45GHz。

超高频（840MHz~960MHz）RFID通过电磁波传输能量，该频段读取距离较远，无源可达10m以上，主要是通过电容耦合的方式进行实现，具有较好的读取距离，有较高的数据传输速率，可快速读取大容电子标签。微波RFID主要工作在2.45GHz ISM频段，具有阅读距离远，数据处理速度快等优点。

伴随着物联网的推广，RFID应用越来越广泛，具有RFID读写功能的移动通信终端在平时生活工作中得以普遍应用，给我们的平时工作、生活带来很大的便利。但是市场上的现有的具有RFID读写功能的移动通信终端，大部分仅支持中频（13.56MHz）标签读写，或者超高频（900MHz频段）标签读写。限制于固定频段标签，而且缺乏具有对微波标签读写功能的RFID移动通信终端产品，这不利于便携化RFID读写装置的广泛使用，在使用过程中带来许多不便。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决现有的具有RFID读写功能的移动通信终端存在的上述问题，提出了一种移动通信终端。

本实用新型的具体技术方案为：一种移动通信终端，具体包括：基带芯片模块和射频模块，其特征在于，还包括超高频读写模块以及微波读写模块，其中，所述的基带芯片模块用于射频信息的处理，控制和协调超高频读写模块以及微波读写模块工作；所述的射频模块为超高频读写模块以及微波读写模块提供对外接口；所述的超高频读写模块用于ISO18000-6C和EPC C1G2协议标签的读写；所述的微波读写模块用于ISO18000-4协议标签的读写。

本实用新型的有益效果：本实用新型的移动通信终端集成了超高频与微波RFID读写模块，在保持移动终端原有功能基础上，支持双频段对ISO18000-6C/EPC C1G2协议RFID标签读写和ISO18000-4协议标签读写，具有集成度高，功耗低，占用资源少的优点。

附图说明

图1为本实用新型实施例中的移动通信终端结构框图。

图2为本实用新型实施例中的超高频读写模块与微波读写模块集成到移动终端连接结构框图。

图3为本实用新型实施例中的超高频读写模块结构示意图。

图4为本实用新型实施例中的微波读写模块控制单元结构示意图。

图5为本实用新型实施例中的微波读写模块中的射频单元和匹配电路结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体的实施例对本实用新型作进一步的说明。

本实用新型移动通信终端结构框图如图1所示，具体包括：基带芯片模块和射频模块，其特征在于，还包括超高频读写模块以及微波读写模块，其中，所述的基带芯片模块用于射频信息的处理，控制和协调超高频读写模块以及微波读写模块工作；所述的射频模块为超高频读写模块以及微波读写模块提供对外接口；所述的超高频读写模块用于ISO18000-6C和EPC C1G2协议标签的读写；所述的微波读写模块用于ISO18000-4协议标签的读写。

在移动通信终端原有功能基础上，添加超高频读写模块和微波读写模块，基带芯片模块主控两个读写模块，这里的高频读写模块以及微波读写模块组成了RFID读写单元，在移动通信终端对RFID标签读写过程中，电源管理模块负责给RFID读写模块供电，由于手机能源有限，电源管理模块应该尽量节能。

超高频读写模块与微波读写模块集成到移动终端连接如图2所示，由于本实施例的基带芯片模块的控制输出管脚有限，而I2C总线具有可以挂载多个外设的特点，所以本实施例的基带芯片模块选用I2C总线来控制超高频读写模块和微波读写模块。I2C总线接口的数据线SDA和时钟线SCL必须经过上拉电阻接到正电源VDD上，各个I2C接口电路输出端必须是漏极开路或集电极开路，以便完成“线与”的功能。I2C的SDA和SCL都是双向传输线，当总线空闲时，此两线都是“1”（高电平）。由于不同的器件都会接到I2C总线，逻辑的“0”（低）及“1”（高）的信号电平取决于VDD的电压。基带芯片模块的I2C总线管脚I2C_SDA、I2C_SCL分别与超高频读写模块、微波模块的I2C总线管脚SDA、SCL连接，通过SDA数据线，基带芯片与读写模块进行双工通信，实现对读写模块控制。从基带芯片模块引出四个GPIO口GPIO1、GPIO2、GPIO3、GPIO4分别与超高频读写模块使能CES、重启RESETb和微波读写模块使能VEN、重启RESET，基带芯片模块通过GPIO口输出高低电平，控制两个读写模块的使能或重启。电源管理模块输出3.3V电压连接超高频读写模块VDD_33，给超高频读写模块供电；输出3.3v电压与微波读写模块AVcc、DVcc、AVss、DVss管脚连接，给微波读写模块进行供电。

图3给出了实施例中超高频读写模块原理示意图如图3所示，超高频读写模块核心部分U1，这里采用韩国PHYCHIPS公司研发PR9000芯片，PR9000集成了高性能的UHF射频收发器、基带处理器、工业级增强型ARM Cortex M0处理器、存储器（64K闪存16KSRAM）。因为PR9000芯片高度集成了控制单元和射频单元，只需在PR9000搭建晶振电路以及天线匹配电路，即可以进行工作。因此超高频读写模块在外部采用了一个19.2MHz的有源晶振，图中U3部分，通过锁相环给PR9000提供振荡频率。由于在PR9000内部射频发送端与接收端都是以差分信号的形式作为输入输出，而天线是以单端信号的形式接入电路，需要差分信号与单端信号的相互间转换，本实施例具体采用型号为P/N0900BL15C050的平衡-不平衡转换器，图中U2部分，来完成PR9000的差分发射信号到单端信号的转换。为了减少发送信号与接收信号的相互干扰，在天线后端采用了型号为0898CP14A035的耦合器，图中U4部分。通过U4对收发两路信号的定向分解，明显的减少了两路间信号的干扰，最后通过900MHz的天线收发信号，即可以对RFID标签进行读写。

微波读写模块包括控制单元、射频单元、天线单元。所述控制单元具体使用低功耗高性能的MSP430单片机；所述的射频单元包括射频芯片子单元和匹配电路；所述匹配电路与射频芯片子单元相连接，用于提供对外的天线接口；所述天线单元具体采用2.45GHz的微带天线。

如图4所示，微波读写模块控制单元U9(即MSP430F149)，VCC3V3由电源模块提供，电感L2、C31和C34对电源进行滤波使得控制模块供电稳定。X1、C29和C30为晶振单元，它们为控制单元提供时钟，其中X1晶振时钟为8MHz，C29=C30=12pF，其它的接口包括程序下载口(JTAG口)RST/NMI、T CK、TMS、TDI、TDO/TDI。DATA1、CLK11、DR11、CS1、DOUT21、CLK21、DR21、CE1、POW_UP1为射频单元接口。3GP_EN、3G_MWKUP、3G_RESET、3G_TERM_ON、3G_TXD、3G_RXD、3G_HWKUP为3G模块接口。UART接口为URXD0和UTXD0，ALERT为2.45GHz阅读器接收指示接口。

如图5所示，射频单元包括射频芯片子单元U2（即NRF2401AG）和匹配电路子单元，控制单元通过SPI数字接口控制射频芯片子单元，X2、C41、C42、R38为模块的时钟晶振，它提供16MΩ的时钟，这样射频的数据传输率可以高于控制单元的数据率，其中，R38=1MΩ，C41=C43=22pF。L6、L5、L4、C35、C36、C37是射频芯片的射频通路，它们完成射频匹配功能，最终把输出阻抗匹配为50欧姆，即J2的输入点阻抗为50欧姆。其中C39=2.2nF、C40=4.7pF和L7=8.2nH为VDD_PA的滤波电路，匹配电路元件值为：L6=4.7nH，C35=0.5pF，L5=5.6nH，L4=5.6nH，C36=2.2pF，C37=1.0pF，J2为标准的SMA插件。

可以看出，本实用新型的移动通信终端集成了超高频与微波RFID读写模块，在保持移动终端原有功能基础上，支持双频段对ISO18000-6C/EPC C1G2协议RFID标签读写和ISO18000-4协议标签读写，具有集成度高，功耗低，占用资源少的优点。

本领域的普通技术人员将会意识到，这里所述的实施例是为了帮助读者理解本实用新型的原理，应被理解为本实用新型的保护范围并不局限于这样的特别陈述和实施例。本领域的普通技术人员可以根据本实用新型公开的这些技术启示做出各种不脱离本实用新型实质的其它各种具体变形和组合，这些变形和组合仍然在本实用新型的保护范围内。

Claims

1.一种移动通信终端，具体包括：基带芯片模块和射频模块，其特征在于，还包括超高频读写模块以及微波读写模块，其中，所述的基带芯片模块用于射频信息的处理，控制和协调超高频读写模块以及微波读写模块工作；所述的射频模块为超高频读写模块以及微波读写模块提供对外接口；所述的超高频读写模块用于ISO18000-6C和EPC C1G2协议标签的读写；所述的微波读写模块用于ISO18000-4协议标签的读写。

2.根据权利要求1所述的移动通信终端，其特征在于，还包括用于给超高频读写模块以及微波读写模块供电的电源管理模块。

3.根据权利要求1所述的移动通信终端，其特征在于，所述的基带芯片模块通过I2C总线来控制超高频读写模块和微波读写模块。

4.根据权利要求1所述的移动通信终端，其特征在于，所述的基带芯片模块具体采用PR9000芯片。

5.根据权利要求1所述的移动通信终端，其特征在于，所述的微波读写模块包括控制单元、射频单元和天线单元。

6.根据权利要求5所述的移动通信终端，其特征在于，所述的射频单元包括射频芯片子单元和匹配电路；所述匹配电路与射频芯片子单元相连接，用于提供对外的天线接口。

7.根据权利要求5所述的移动通信终端，其特征在于，所述天线单元具体采用2.45GHz的微带天线。

8.根据权利要求6所述的移动通信终端，其特征在于，所述的控制单元通过SPI数字接口控制射频芯片子单元。

9.根据权利要求6或8所述的移动通信终端，其特征在于，所述的控制单元具体通过MSP430单片机实现。

10.根据权利要求5所述的移动通信终端，其特征在于，所述的射频芯片子单元具体采用NRF2401AG芯片，并通过所述的匹配电路对外提供50欧姆射频接口。