CN207676363U - 一种射频识别的远距离双频读卡器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种射频识别的远距离双频读卡器，包括串口通信模块，串口通信模块与处理模块连接，处理模块的端口连接有输入输出模块，处理模块上连接有供能的能源模块，处理模块的输出端连接在射频模块上，串口通信模块连接在PC机上，射频模块连接有第一天线，能源模块连接有第二天线，本实用新型增大了双频读出的带宽，而且改进了远距离传输的功能，解决了现有的双频读卡器装置兼容双频段，以便对13.56MHz和2.4GHz的两个频段能读卡，但是可读频率范围小，还无法满足现在人们对大识别频率范围需求以及现有的双频读卡器采用射频传输时无法适应于更远距离传输，在远距离传输会出现信号能量损失以及信号失真等问题。

Description

一种射频识别的远距离双频读卡器

技术领域

本实用新型涉及读卡器技术领域，具体为一种射频识别的远距离双频读卡器。

背景技术

射频(RF)是Radio Frequency的缩写，表示可以辐射到空间的电磁频率，频率范围从300KHz～300GHz之间。射频简称RF射频就是射频电流，它是一种高频交流变化电磁波的简称。每秒变化小于1000次的交流电称为低频电流，大于10000次的称为高频电流，而射频就是这样一种高频电流。高频(大于10K)；射频(300K-300G)是高频的较高频段；微波频段(300M-300G)又是射频的较高频段。在电子学理论中，电流流过导体，导体周围会形成磁场；交变电流通过导体，导体周围会形成交变的电磁场，称为电磁波。在电磁波频率低于100khz时，电磁波会被地表吸收，不能形成有效的传输，但电磁波频率高于100kHz时，电磁波可以在空气中传播，并经大气层外缘的电离层反射，形成远距离传输能力，我们把具有远距离传输能力的高频电磁波称为射频；射频技术在无线通信领域中被广泛使用，有线电视系统就是采用射频传输方式900MHz的频段。读卡器的作用读卡器位于RFID应用系统和电子标签中间，实现对电子标签中的数据的读和写功能，主要有以下功能：①读卡器可以实现其和电子标签之间的双向通信；②读卡器能够实现与计算机之间的通信，如通过RS232接口，向计算机提供其识别到的电子标签中的信息；③读卡器能够在有效的阅读区域内同时识读多个标签，具有防碰撞功能；④读卡器能够校验读写过程中的错误信息；⑤读卡器可以识别有源电子标签中电池的相关信息，如电量等

申请号为201510662541.5，专利名称为一种集成双频读卡器装置的发明专利：

该读卡器装置兼容双频段，以便对13.56MHz和2.4GHz的两个频段都能读卡。2、将读卡的读写电路和感应天线集成于同一PCB板上，对两种频段的应用使用同一处理器，有效减小读卡器的大小体积，降低成本并使结构简单，并有效简化数据处理过程和复杂度，增加系统可靠性。3、该专利对两种频段的读写电路和天线的合理排布，有效控制读写的灵敏度和信号干扰程度。4、该专利选用基于ARM STM32F101芯片，能够高效扩展其他功能应用。

但是，现有的双频读卡器仍然存在以下缺陷：

(1)现有的双频读卡器装置兼容双频段，以便对13.56MHz和2.4GHz的两个频段能读卡，但是可读频率范围较小，还无法满足现在人们对更大范围的需求；

(2)现有的双频读卡器采用射频传输时无法适应于更远距离传输，在远距离传输会出现信号能量损失以及信号失真等问题。

发明内容

为了克服现有技术方案的不足,本实用新型提供一种射频识别的远距离双频读卡器，能有效的解决背景技术提出的问题。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种射频识别的远距离双频读卡器，包括串口通信模块，所述串口通信模块与处理模块连接，所述处理模块的端口连接有输入输出模块，所述处理模块上连接有供能的能源模块，所述处理模块的输出端连接在射频模块上，所述串口通信模块连接在PC机上，所述射频模块连接有第一天线，所述能源模块连接有第二天线；

所述射频模块包括射频读写，所述射频读写中读出部分包括功率放大与滤波匹配两步处理，所述第一天线发出信号经过包络检波、滤波放大与信号调制三步操作写入所述射频模块中。

进一步地，所述处理模块采用LPC2214微处理器。

进一步地，所述输入输出模块采用键盘输入显示屏输出的形式。

进一步地，所述能源模块所需的是125KHZ载波信号。

进一步地，所述射频模块与第一天线之间的写入读出过程采用13.56MHZ 频率进行读卡操作。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

(1)本实用新型利用更大的频率范围实现了双频读卡器的更大地识别范围，解决现有可读频率范围较小，还无法满足现在人们对更大范围的需求的问题；

(2)本实用新型通过射频模块与第一天线之间读出与写入过程的相关处理不仅增强信号的还原度减少相应的噪声干扰以及传输失真的情况，而且实现了更远距离传输的功能。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为本实用新型射频读写过程示意图；

图3为本实用新型射频模块电路示意图。

图中标号：

1-串口通信模块；2-输入输出模块；3-射频模块；4-第一天线；5-能源模块；6-第二天线；7-处理模块；8-PC机

301-射频读写；302-功率放大；303-滤波匹配；304-包络检波；305-滤波放大；306-信号调制。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，本实用新型提供了一种射频识别的远距离双频读卡器包括串口通信模块1，所述串口通信模块1与处理模块7连接，所述处理模块7的端口连接有输入输出模块2，所述处理模块7上连接有供能的能源模块5，所述处理模块7的输出端连接在射频模块3上，所述串口通信模块1连接在PC 机8上，所述射频模块3连接有第一天线4，所述能源模块5连接有第二天线 6。

首先在能源模块5供能的情况下，输入输出模块2输入相关指令，经过处理模块7将输入指令进行相关处理使之变成可以被计算机识别的电信号，经过射频模块3与第一天线4之间进行相关的读出写入操作，实现远距离传输的功能，此时所需要的是高频传输。能源模块5与相对频率较低的第二天线6连接，通过第二天线6进行相关的第二频率的操作，达到双频读卡的操作。相应地处理模块7处理后的信号可通过串口与PC机8进行交互。

如图1所示，所述处理模块7采用LPC2214微处理器。

其采用32位RIC结构，具有高密度16位指令集以及低功耗的特点，而且能够很快进行异常处理，是微处理器的理想选择。

如图1所示，所述输入输出模块2采用键盘输入显示屏输出的形式。

采用主流的键盘输入显示屏输出额能够更好地结合单片机或者是配合串口通信连接PC机，实现更广泛地使用。

如图1与图2所示，所述能源模块5所需的是125KHZ载波信号。

目前常规的较低频率的射频接受段大致2.45GHZ,5.8GHZ或者24.125GHZ, 一般典型工作在1-10m，但是识别的频率范围过小，125KHZ的频率远小于上述几种频率，增大了识别频率的范围。

如图1与图2所示，所述射频模块3与第一天线4之间的写入读出过程采用13.56MHZ频率进行读卡操作。

遥耦合系统中的典型频率即为13.56MHZ，方便电感耦合的典型值。

如图2所示，所述射频模块3包括射频读写301，所述射频读写301中读出部分包括功率放大与滤波匹配两步处理，所述第一天线4发出信号经过包络检波304、滤波放大305与信号调制306三步操作写入所述射频模块3中。

读出过程首先将信号好功率放大进行相应的滤波操作，滤除相关的噪声，经天线接收发送的信号先将调制后的信号进行检波，然后滤除无关干扰信号，最后经过再次调制高频载波写入到射频模块3中。

如图3所示本实用新型的射频模块电路使用芯片电源3.3V，晶振振荡提供时钟频率，以及设置的串口模式SDA与IRQ与微处理进行通信。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (5)

1.一种射频识别的远距离双频读卡器，其特征在于：包括串口通信模块(1)，所述串口通信模块(1)与处理模块(7)连接，所述处理模块(7)的端口连接有输入输出模块(2)，所述处理模块(7)上连接有供能的能源模块(5)，所述处理模块(7)的输出端连接在射频模块(3)上，所述串口通信模块(1)连接在PC机(8)上，所述射频模块(3)连接有第一天线(4)，所述能源模块(5)连接有第二天线(6)；

所述射频模块(3)包括射频读写(301)，所述射频读写(301)中读出部分包括功率放大与滤波匹配两步处理，所述第一天线(4)发出信号经过包络检波(304)、滤波放大(305)与信号调制(306)三步操作写入所述射频模块(3)中。

2.根据权利要求1所述的一种射频识别的远距离双频读卡器，其特征在于：所述处理模块(7)采用LPC2214微处理器。

3.根据权利要求1所述的一种射频识别的远距离双频读卡器，其特征在于：所述输入输出模块(2)采用键盘输入显示屏输出的形式。

4.根据权利要求1所述的一种射频识别的远距离双频读卡器，其特征在于：所述能源模块(5)所需的是125KHZ载波信号。

5.根据权利要求1所述的一种射频识别的远距离双频读卡器，其特征在于：所述射频模块(3)与第一天线(4)之间的写入读出过程采用13.56MHZ频率进行读卡操作。