CN203491375U - 无线读取器装置 - Google Patents

Abstract

一种无线读取器装置，适于读取一无线标签。此无线读取器装置包括读取器单元、放大单元、天线单元与反馈控制单元。读取器单元用以提供读取信号。放大单元耦接读取器单元，用以接收并放大读取信号，以产生放大后的读取信号。天线单元耦接放大单元，用以接收并传送放大后的读取信号，且天线单元感应无线读取器装置与无线标签的距离，而产生回应信号。反馈控制单元耦接放大单元与天线单元，用以接收放大后的读取信号与回应信号，以产生控制信号，而调整放大单元的增益量。

Description

无线读取器装置

技术领域

本实用新型涉及一种读取器，特别涉及一种无线读取器装置。

背景技术

随着无线通讯科技的发展，使用者可不受地形限制，利用无线通讯系统进行信息传输，使得利用无线通讯技术的电子产品，例如笔记型计算机（NotebookComputer）、手机、个人数字助理（Personal Digital Assistant,PDA）等可携式电子装置的数量及种类与日俱增，而用于收发电磁波信号的天线即成为无线通讯装置中相当重要的元件之一。

一般来说，天线的尺寸越大，相对的天线的发射场强越大，且感应距离也越高。但是，随着电子产品朝向轻薄化进行设计开发（即电子产品的尺寸越做越小），则天线的尺寸也需相对的减小，造成天线的发射场强减少且感应距离缩短，使得信号收发不佳。并且，当发射端与接收端的两个天线互相靠近时，会产生天线负载效应（Antenna Loading Effect）且造成谐振偏移，而让天线的发射场强减弱，使得信号收发不佳而产生信息读取的错误。因此，如可有效改善小尺寸天线的发射场强强度，将是一个重要的课题。

实用新型内容

鉴于以上的问题，本实用新型的目的在于提供一种无线读取器装置，藉以增加天线单元的发射场强，并提供稳定的信号输出以及达成低电流高场强的效果。

为达上述目的，本实用新型提供一种无线读取器装置，适于读取一无线标签，其中，该无线读取器装置包括：

一读取器单元，用以提供一读取信号；

一放大单元，耦接该读取器单元，用以接收并放大该读取信号，以产生放大后的该读取信号；

一天线单元，耦接该放大单元，用以接收并传送放大后的该读取信号，且该天线单元感应该无线读取器装置与该无线标签的距离，而产生一回应信号；以及

一反馈控制单元，耦接该放大单元与该天线单元，用以接收该回应信号，以产生一控制信号，而调整该放大单元的增益量，且依据该回应信号，调整该反馈控制单元与该天线线圈之间的一谐振频率。

上述的无线读取器装置，其特征在于，中该反馈控制单元包括：

一检测单元，耦接该放大单元与该天线单元，用以接收该回应信号，以产生一检测信号，且依据该回应信号，调整该谐振频率；以及

一控制单元，耦接该检测单元，用以接收该检测信号，并依据该检测信号，而产生该控制信号，以调整该放大单元的增益量。

上述的无线读取器装置，其中该检测单元包括：

一计算单元，耦接该天线单元，用以接收该回应信号，以计算该天线单元的一负载效应所产生的变化，并产生该检测信号；以及

一变容二极管，耦接于该放大单元与该天线单元之间以及该计算单元，用以接收并依据该检测信号，以产生一谐振频率变化量，调整该谐振频率。

上述的无线读取器装置，其中该反馈控制单元更包括：

一电流单元，耦接于该放大单元与该控制单元之间，用以提供多个电流信号，且依据该控制信号，而选择该些电流信号其中之一并输出至该放大单元，以调整该放大单元的增益值。

上述的无线读取器装置，其中该天线单元为一无线射频天线或一近场通讯天线。

上述的无线读取器装置，其中该无线读取器装置适于设置于一电子卡。

上述的无线读取器装置，其中该电子卡为SD卡、Micro SD卡、SIM卡或Micro SIM卡。

本实用新型所揭露的无线读取器装置，其藉由放大单元放大读取器单元所产生的读取信号，以增加读取信号的电流量，进而增加天线单元的发射场强。另外，同时再藉由反馈控制单元依据放大后的读取信号以及回应信号（无线读取器装置与无线标签之间的距离）的大小，而调整放大单元的增益值以及调整反馈控制单元与天线线圈之间的谐振频率，使得无线读取器装置不论靠近或远离无线标签，都可发射固定大小的读取信号。如此一来，可有效避免天线负载效应所产生的谐振偏移而造成天线单元的发射场强减弱，使得读取数据产生错误，并且还可增加读取信号输出的稳定性以及达到低电流高场强的效果。

以下结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细描述，但不作为对本实用新型的限定。

附图说明

图1为本实用新型的无线读取器装置的示意图；

图2为本实用新型的无线读取器装置的详细示意图。

其中，附图标记

100  无线读取器装置

110  读取器单元

120  放大单元

130  天线单元

140  反馈控制单元

210  检测单元

220  控制单元

230  计算单元

240  变容二极管

250  电流单元

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的结构原理和工作原理作具体的描述：

以下所列举的各实施例中，将以相同的标号代表相同或相似的元件。

请参考图1所示，其为本实用新型的无线读取器装置的示意图。本实施例的无线读取器装置100适于读取无线标签（Tag）180，例如读取无线标签内的信息。无线读取器装置100包括读取器单元110、放大单元120、天线单元130与反馈控制单元140。

读取器单元110用以提供读取信号。放大单元120耦接读取器单元110，用以接收并放大读取信号，以产生放大后的读取信号，例如增加读取信号的电流值，进而增加天线单元130的发射场强。天线单元130耦接放大单元120，用以接收并传送放大后的读取信号，使得无线标签180可有效接收到读取器单元110所提供的读取信号，以进行相应的操作，进而将无线标签180上所存放的信息回传给无线读取器装置110，以便使用者可藉由无线读取装置100得知无线标签180中所储存的信息。

并且，天线单元130还会感应无线读取器装置100与无线标签180的距离，而产生回应信号。举例来说，回应信号为“大”表示无线读取器装置100距离无线标签180的距离较近，而回应信号为“小”表示无线读取器装置100距离无线标签180的距离较近。在本实施例中，天线线圈120可以是无线射频天线或是近场通讯（Near Field Communication,NFC）天线。

反馈控制单元140耦接放大单元120与天线单元130，用以接收回应信号，以产生控制信号，而调整放大单元120的增益量。也就是说，反馈控制单元140可依据反馈信号的信号大小，而产生对应的控制信号，以调整读取信号的电流值，进而调整天线单元130的发射场强强度。进一步来说，反馈控制单元140可以为一微控制器（Micro Control Unit,MCU），且可以写入一驱动程序（Driver），并执行此驱动程序，以达成调整放大单元120的增益量的作用。

举例来说，当回应信号为“大”时，反馈控制单元140可依据当时的回应信号的大小，以查表或采用计算公式的方式产生对应的控制信号，此控制信号例如用以将放大单元120的增益量调小，以减少读取信号的电流值，进而减少天线单元130的发射场强强度。

当回应信号为“小”时，反馈控制单元140可依据当时的回应信号的大小，以查表或采用计算公式的方式产生对应的控制信号，此控制信号例如用以将放大单元120的增益量调大，以减少读取信号的电流值，进而减少天线单元130的发射场强强度。

另外，反馈控制单元140可依据回应信号，调整反馈控制单元140与天线线圈130之间的谐振频率，以改变天线线圈130的发射场强强度。如此一来，在对无线读取装置100进行频率调整时，藉由放大单元120放大读取信号，且同时调整反馈控制单元140与天线线圈130之间的谐振频率，以达到低电流高场强的效果。并且，当无线读取器装置100不论靠近或远离无线标签180时，都可提供适当电流值大小的读取信号，以调整天线单元130的发射场强强度，进而减少功率消耗。

请参考图2所示，其为本实用新型的无线读取器装置的详细示意图。在本实施例中，反馈控制单元140包括检测单元210与控制单元220。检测单元210耦接放大单元120与天线单元130，用以回应信号，以产生检测信号。

进一步来说，检测单元210包括计算单元230与变容二极管240。计算单元230耦接天线单元130，用以接收回应信号，以计算天线单元130的负载效应所产生的变化，以产生检测信号。举例来说，计算单元230可依据回应信号，计算出天线单元130的功率大小与频率偏移量，即天线单元130的负载效应所产生的变化，且计算单元230将前述功率大小与频率偏移量作为检测信号输出。

变容二极管240耦接于放大单元120与天线单元130之间以及计算单元，用以接收并依据检测信号，以产生一谐振频率变化量，进而调整变容二极管240与天线线圈130之间的谐振频率（亦即反馈控制单元140与天线线圈之间的谐振频率）。

控制单元220可为但不限定微控制器（Micro Controller Unit,MCU），控制单元220耦接检测单元210，用以接收检测信号。并且控制单元220依据检测信号，而产生控制信号，以调整放大单元120的增益量。也就是说，控制单元220可依据检测信号所包括的功率大小与频率偏移量，而对应产生调整放大单元120的增益量的控制信号，以增加或减少放大单元120放大读取信号的增益量。

如此一来，在对无线读取装置100进行频率调整时，藉由放大单元120放大读取信号，且同时调整天线线圈130与变容二极管240之间的谐振频率（亦即调整天线线圈130加上变容二极管240的谐振点），使得无线读取器装置100不论靠近或远离无线标签，都可发射固定大小的读取信号以达到低电流高场强的效果，进而避免读取数据产生错误，并且还可增加读取信号输出的稳定性。

另外，反馈控制单元140进一步包括电流单元250。电流单元250耦接于放大单元120与控制单元220之间，用以提供多个电流信号，其中前述电流信号的电流值互不相同。并且，电流单元250可依据控制单元220所提供的控制信号，而选择前述电流信号其中之一，并将所选择的电流信号输出至放大单元120，以调整放大单元120的增益值，而调整读取信号的电流量，进而增加或减少天线单元130的发射场强。如此一来，可减少功率损耗及调整天线单元130的发射场强强度。

在本实施例中，可将读取器单元110、放大单元120、天线单元130与反馈控制单元设置于软性电路板（Flexible Printed Circuit,FPC）上，例如但不限定以芯片直接封装工艺（Chip on Board,COB）或芯片软膜接合工艺（Chip inFilm,COF）设置于软性电路板上，来实现无线读取器装置100。

并且，无线读取器装置100可进一步设置于电子卡，以达到轻薄短小，且使电子卡具有无线射频识别（Radio Frequency Identification,RFID）或近场通讯的应用功能。而前述电子卡例如但不限定为安全数字卡（Security DigitalCard，简称SD卡）、Micro SD卡、SIM卡或Micro SIM卡。另外，使用者还可进一步将电子卡装设于可携式电子装置中，例如但不限定为手机、笔记型计算机或平板计算机等，以增加无线射频识别或近场通讯的应用功能。

本实用新型的实施例所揭露的无线读取器装置，无线读取器装置，其藉由放大单元放大读取器单元所产生的读取信号，以增加读取信号的电流量，进而增加天线单元的发射场强。另外，同时再藉由反馈控制单元依据回应信号（无线读取器装置与无线标签的间的距离）的大小，而调整放大单元的增益值以及调整反馈控制单元与天线线圈之间的谐振频率，使得无线读取器装置不论靠近或远离无线标签，都可发射固定大小的读取信号。如此一来，可有效避免天线负载效应所产生的谐振偏移而造成天线单元的发射场强减弱，使得读取数据产生错误，并且还可增加读取信号输出的稳定性以及达到低电流高场强的效果。

当然，本实用新型还可有其它多种实施例，在不背离本实用新型精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本实用新型作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。

Claims (7)

1.一种无线读取器装置，适于读取一无线标签，其特征在于，该无线读取器装置包括：

一读取器单元，用以提供一读取信号；

一放大单元，耦接该读取器单元，用以接收并放大该读取信号，以产生放大后的该读取信号；

一天线单元，耦接该放大单元，用以接收并传送放大后的该读取信号，且该天线单元感应该无线读取器装置与该无线标签的距离，而产生一回应信号；以及

一反馈控制单元，耦接该放大单元与该天线单元，用以接收该回应信号，以产生一控制信号，而调整该放大单元的增益量，且依据该回应信号，调整该反馈控制单元与该天线线圈之间的一谐振频率。

2.根据权利要求1所述的无线读取器装置，其特征在于，该反馈控制单元包括：

一检测单元，耦接该放大单元与该天线单元，用以接收该回应信号，以产生一检测信号，且依据该回应信号，调整该谐振频率；以及

一控制单元，耦接该检测单元，用以接收该检测信号，并依据该检测信号，而产生该控制信号，以调整该放大单元的增益量。

3.根据权利要求2所述的无线读取器装置，其特征在于，该检测单元包括：

一计算单元，耦接该天线单元，用以接收该回应信号，以计算该天线单元的一负载效应所产生的变化，并产生该检测信号；以及

一变容二极管，耦接于该放大单元与该天线单元之间以及该计算单元，用以接收并依据该检测信号，以产生一谐振频率变化量，调整该谐振频率。

4.根据权利要求2所述的无线读取器装置，其特征在于，该反馈控制单元更包括：

一电流单元，耦接于该放大单元与该控制单元之间，用以提供多个电流信号，且依据该控制信号，而选择该些电流信号其中之一并输出至该放大单元，以调整该放大单元的增益值。

5.根据权利要求1所述的无线读取器装置，其特征在于，该天线单元为一无线射频天线或一近场通讯天线。

6.根据权利要求1所述的无线读取器装置，其特征在于，该无线读取器装置适于设置于一电子卡。

7.根据权利要求6所述的无线读取器装置，其特征在于，该电子卡为SD卡、Micro SD卡、SIM卡或Micro SIM卡。

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