CN208569664U - 一种电子标识读写器 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种电子标识读写器，该电子标识读写器包括壳体以及设置于壳体内的控制器、射频芯片、载波相消电路、射频接口、第一通信接口和天线，控制器用于控制射频芯片通过射频接口发送射频信号；载波相消电路用于检测干扰信号的幅度和相位，载波相消电路中的信号分解电路用于将干扰信号分解成两个正交信号，调相电路和调幅电路分别用于对两个正交信号进行调相和调幅；合路器用于将调节后的两个信号进行合成以生成与干扰信号幅度相等、相位相反的消除信号，以抵消/减小干扰信号。通过上述方式，本申请能够抵消或减小干扰信号对接收端的干扰，提高电子标识读写器的灵敏度。

Description

一种电子标识读写器

技术领域

本申请涉及通信技术领域，特别是涉及一种电子标识读写器。

背景技术

射频识别技术(Radio Frequency Identification，RFID)是一种非接触式的自动识别技术，其原理是利用射频信号和空间耦合传输特性，自动识别目标对象并获取相关信息，实现自动识别；在RFID系统中超高频射频识别技术(Ultra High Frequency RadioFrequency Identification，UHFRFID)由于其工作频段电磁波的波长较短，其成为近年来的重点发展方向。

本申请的发明人在长期研发中发现，目前的汽车电子标识读写装置多以超高频射频识别技术为核心，读写装置与标签采用“半双工”方式通信，利用高频远距离信号激活以供电。然而，读写装置正常工作时，其发射的大功率载波信号到达接收链路时，会发生严重的信号泄露现象，其原因多是因为存在一系列的内部电路串扰、天线端口反射以及放电等，从而导致接收到的有用信号失真和线性度变差；同时，信号接收的灵敏度也受到很大程度影响，发生信号延迟和丢失等现象。

发明内容

本申请主要解决的技术问题是提供一种电子标识读写器，能够抵消或减小干扰信号对接收端的干扰，提高电子标识读写器的灵敏度。

为解决上述技术问题，本申请采用的一个技术方案是：提供一种电子标识读写器，该电子标识读写器包括：壳体以及设置于壳体内的控制器、射频芯片、载波相消电路、射频接口、第一通信接口和天线，控制器耦接射频芯片和第一通信接口，射频芯片包括发射端和接收端，发射端耦接射频接口，射频接口用于耦接天线；控制器用于控制射频芯片通过射频接口利用天线向电子标签发送射频信号以读取电子标签内的标识信息，并将标识信息通过第一通信接口发送给管理平台；其中，载波相消电路分别耦接射频芯片的发射端和接收端，载波相消电路用于检测干扰信号的幅度和相位，并生成一个与干扰信号幅度相等、相位相反的消除信号，且将消除信号输入射频芯片的接收端，以抵消/减小干扰信号；其中，载波相消电路包括信号分解电路、调幅电路、调相电路和合路器，信号分解电路耦接射频芯片的发射端和调相电路，调相电路耦接调幅电路，调幅电路耦接合路器，合路器耦接射频芯片的接收端；信号分解电路用于将干扰信号分解成两个正交信号；调相电路和调幅电路分别用于对两个正交信号进行调相和调幅；合路器用于将调节后的两个信号进行合成以生成消除信号。

可选地，读写器还包括耦合器，耦合器分别耦接射频芯片的发射端和接收端，载波相消电路分别耦接耦合器的输出端和射频芯片的接收端。

可选地，载波相消电路包括载波检测子电路、幅度相位调节子电路、合路器及相消检测子电路；载波检测子电路用于检测干扰信号的幅度和相位；幅度相位调节子电路用于根据干扰信号的幅度和相位对信号的幅度和相位进行调节；合路器用于根据调节后的幅度和相位生成消除信号；相消检测子电路用于检测消除信号对干扰信号的消除结果，并将检测结果发送给控制器，以控制将消除结果最好的消除信号输入至射频芯片的接收端，以抵消/减小干扰信号。

可选地，幅度相位调节子电路还用于根据干扰信号预设范围内的信号的幅度和相位对信号的幅度和相位进行调节。

可选地，控制器分别耦接幅度相位调节子电路与相消检测子电路，控制器还用于根据相消检测子电路的检测结果，控制幅度相位调节子电路对消除信号的幅度和相位的调节方向。

可选地，读写器还包括第二通信接口，控制器耦接第二通信接口，以通过第二通信接口将电子标签内的标识信息发送至外部设备。

可选地，第二通信接口为串行接口或USB接口。

可选地，壳体上还设置有对应射频接口、第一通信接口和第二通信接口的外部接口，以供其连接外部接线。

可选地，第一通信接口为以太网接口或光纤接口。

可选地，读写器还包括电源接口，电源接口与射频芯片耦接，电源接口用于连接外接电源线/电源适配器，以使用外部电源为读写器供电；或读写器还包括电源模块，电源模块与射频芯片耦接，电源模块用于为读写器供电。

本申请的有益效果是：区别于现有技术的情况，本申请在电子标识读写器中设置了载波相消电路，载波相消电路分别耦接射频芯片的发射端和接收端，利用载波相消电路检测泄露的载波信号的幅度和相位，并利用信号分解电路将干扰信号分成两个正交信号，并使用调相电路和调幅电路分别对两个正交信号进行调相和调幅，然后将调节后的两个信号利用合路器进行合成以生成一个与干扰信号幅度相等、相位相反的消除信号，然后将消除信号输入射频芯片的接收端，从而抵消或减小干扰信号对接收端接收信号造成的干扰，提高电子标识读写器的灵敏度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。其中：

图1是本申请提供的电子标识读写器第一实施例的结构示意图；

图2是本申请提供的电子标识读写器第二实施例的结构示意图；

图3是本申请提供的电子标识读写器第三实施例的结构示意图；

图4是本申请提供的电子标识读写器第四实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性的劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

参阅图1，图1是本申请提供的电子标识读写器第一实施例的结构示意图，该电子标识读写器包括：壳体11以及设置于壳体11内的控制器12、射频芯片13、载波相消电路14、射频接口15、第一通信接口16和天线17。

射频芯片13包括发射端131和接收端132，发射端131耦接射频接口15，射频接口15用于耦接天线17。

控制器12耦接射频芯片13和第一通信接口16，控制器12用于控制射频芯片13通过射频接口15利用天线17向电子标签发送射频信号以读取电子标签内的标识信息，并将标识信息通过第一通信接口16发送给管理平台。

干扰信号为射频芯片13的发射端131泄露的载波信号，由于载波信号的功率远大于有用信号的功率，无论发射链路和接收链路是否共用天线17，在接收信号时，接收天线17由于反射或空间接收总会引入很大的载波分量，共用天线会由于耦合器等方向器件泄露信号，发射链路有一部分能量耦合至接收链路，因此有必要减少干扰信号对接收链路的影响。

此实施例中利用载波相消电路14来减小干扰信号对接收端132的影响，载波相消电路14分别耦接射频芯片13的发射端131和接收端132，载波相消电路14用于检测干扰信号的幅度和相位。

载波相消电路14包括信号分解电路141、调相电路142、调幅电路143和合路器144；信号分解电路141耦接射频芯片13的发射端131和调相电路142，调相电路142耦接调幅电路143，调幅电路143耦接合路器144，合路器144耦接射频芯片13的接收端132。

信号分解电路141用于将干扰信号分解成两个正交信号；调相电路142和调幅电路143分别用于对两个正交信号进行调相和调幅；合路器144用于将调节后的两个信号进行合成以生成消除信号。

载波相消电路14还可以根据检测到的干扰信号的幅度和相位，生成一个与干扰信号幅度相等、相位相反的消除信号，且将消除信号输入射频芯片13的接收端132，以抵消/减小干扰信号。

具体地，在获取到干扰信号的幅度和相位后，利用信号分解电路141将干扰信号分解成两个正交信号I和Q，根据干扰信号的幅度和相位，分别对两个正交信号I和Q利用调相电路142和调幅电路143进行调相和调幅，再将调节后的两个信号利用合路器144进行合成以得到消除信号，从而生成一个与干扰信号的幅度相等、相位相反的消除信号。

在产生消除信号之后，将消除信号输入射频芯片13的接收端132，以抵消/减小干扰信号，从而降低干扰信号对有用信号的干扰。

区别于现有技术，本实施例提供了一种电子标识读写器，在电子标识读写器中设置了载波相消电路14，载波相消电路14分别耦接射频芯片13的发射端131和接收端132，利用载波相消电路14检测泄露的载波信号的幅度和相位，并利用信号分解电路141将干扰信号分成两个正交信号，然后使用调相电路142和调幅电路143分别对两个正交信号进行调相和调幅，再将调节后的两个信号利用合路器144进行合成以生成一个与干扰信号幅度相等、相位相反的消除信号，然后将消除信号输入射频芯片13的接收端132，从而抵消或减小干扰信号对接收端132接收信号造成的干扰，提高电子标识读写器的灵敏度。

参阅图2，图2是本申请提供的电子标识读写器第二实施例的结构示意图，该电子标识读写器包括：壳体21以及设置于壳体21内的控制器22、射频芯片23、载波相消电路24、射频接口25、第一通信接口26、天线27和耦合器28。

控制器22耦接射频芯片23和第一通信接口26；射频芯片23包括发射端231和接收端232，发射端231耦接射频接口25，射频接口25用于耦接天线27。

控制器22用于控制射频芯片23通过射频接口25利用天线27向电子标签发送射频信号以读取电子标签内的标识信息，并将标识信息通过第一通信接口26发送给管理平台。

耦合器28分别耦接射频芯片23的发射端231和接收端232，载波相消电路24分别耦接耦合器28的输出端和射频芯片23的接收端232。

载波相消电路24包括载波检测子电路241、幅度相位调节子电路242、合路器243及相消检测子电路244。

载波检测子电路241用于检测干扰信号的幅度和相位。

幅度相位调节子电路242用于根据干扰信号的幅度和相位对信号的幅度和相位进行调节；幅度相位调节子电路242还用于根据干扰信号预设范围内的信号的幅度和相位对信号的幅度和相位进行调节，即利用耦合器28将干扰信号分为原来功率的预设倍数，降低干扰信号的功率；具体地，根据干扰信号1～2％范围内的信号的幅度和相位对信号的幅度和相位进行调节。

合路器243分别耦接于幅度相位调节子电路242的输出端和相消检测子电路244的输入端，合路器243用于根据调节后的幅度和相位生成消除信号，并将消除信号输入相消检测子电路244，以检测消除效果的优劣。

控制器22分别耦接幅度相位调节子电路242与相消检测子电路244，控制器22还用于根据相消检测子电路244的检测结果，控制幅度相位调节子电路242对消除信号的幅度和相位的调节方向。

具体地，可以根据干扰信号的幅度和相位，设置幅度范围和相位范围，利用幅度相位调节子电路242遍历幅度范围和相位范围中的幅度和相位值，利用合路器243得到具有不同幅度值和相位值的消除信号；再将每个消除信号与从耦合器28输出的干扰信号利用相消检测子电路244处理，以检测消除效果，从中选择出消除效果最好的消除信号。

相消检测子电路244用于检测消除信号对干扰信号的消除结果，并将检测结果发送给控制器22，以控制将消除结果最好的消除信号输入至射频芯片23的接收端232，以抵消/减小干扰信号。

区别于现有技术，本实施例提供了一种电子标识读写器，在电子标识读写器中设置了载波相消电路24，载波相消电路24分别耦接射频芯片23的发射端231和接收端232，载波相消电路24包括载波检测子电路241、幅度相位调节子电路242、合路器243和相消检测子电路244；利用载波检测子电路241检测泄露的载波信号的幅度和相位，然后利用幅度相位调节子电路242和合路器243生成一个用于消除干扰信号的消除信号，并使用相消检测子电路244检测消除信号的消除效果，从中选择中消除效果最好的消除信号，然后将此消除信号输入射频芯片23的接收端232，以抵消/减小干扰信号，使得输入射频芯片23的接收端232的干扰信号最小，抵消或减小干扰信号对接收端232接收信号造成的干扰，提高电子标识读写器的灵敏度。

参阅图3，图3是本申请提供的电子标识读写器第三实施例的结构示意图，该电子标识读写器包括：壳体31以及设置于壳体31内的控制器32、射频芯片33、载波相消电路34、射频接口35、第一通信接口36、天线37、耦合器38和放大器39。

控制器32耦接射频芯片33和第一通信接口36；射频芯片33包括发射端331和接收端332，发射端331耦接射频接口35，射频接口35用于耦接天线37。

控制器32用于控制射频芯片33通过射频接口35利用天线37向电子标签发送射频信号以读取电子标签内的标识信息，并将标识信息通过第一通信接口36发送给管理平台。

放大器39可以为功率放大器，其分别耦接于射频芯片33的发射端331和耦合器38的输入端，放大器39用于将接收到的射频信号缩放后输出至耦合器38。

载波相消电路34包括载波检测子电路341、信号分解子电路342、幅度相位调节子电路343、第一合路器344、第二合路器345及相消检测子电路346。

载波检测子电路341用于检测干扰信号的幅度和相位。

由于干扰信号为矢量信号，为了对信号进行相位和幅度调节，需要对接收到的信号进行分解，利用信号分解子电路342得到两个正交信号，然后再分别对两个正交信号利用幅度相位调节子电路343进行调节。

幅度相位调节子电路343用于根据干扰信号的幅度和相位分别对两个正交信号的幅度和相位进行调节，以生成新的正交信号；幅度相位调节子电路343包括第一调相子电路3431、第一调幅子电路3432、第二调相子电路3433和第二调幅子电路3434。

第一合路器344分别耦接于第一调幅子电路3432的输出端、第二调幅子电路3434的输出端和第二合路器345的输入端，第一合路器344用于根据调节后的幅度和相位生成消除信号。

利用载波检测子电路341获取的干扰信号的幅度和相位，再利用幅度相位调节子电路343分别对两个正交信号进行调节，再利用第一合路器344合成一个信号，合成的信号即为消除信号。

第二合路器345分别耦接于第一合路器344的输出端、耦合器38的输出端和相消检测子电路346的输入端；第二合路器345用于根据调节后的消除信号与干扰信号生成新的信号，以减小或抵消干扰信号。

相消检测子电路346用于检测消除信号对干扰信号的消除结果，并将检测结果发送给控制器32，以控制将消除结果最好的消除信号输入至射频芯片33的接收端，以抵消/减小干扰信号。

控制器32分别耦接幅度相位调节子电路343与相消检测子电路346，控制器32还用于根据相消检测子电路346的检测结果，控制幅度相位调节子电路343对消除信号的幅度和相位的调节方向。

区别于现有技术，本实施例提供了一种电子标识读写器，利用载波检测子电路341检测泄露的载波信号的幅度和相位，然后利用信号分解子电路342对干扰信号进行分解，再利用幅度相位调节子电路343和第一合路器344生成一个用于消除干扰信号的消除信号，然后使用第二合路器345对干扰信号与消除信号进行合成，并使用相消检测子电路346检测消除信号的消除效果，从中选择中消除效果最好的消除信号，以抵消/减小干扰信号，使得输入射频芯片33的接收端332的干扰信号最小，抵消或减小干扰信号对接收端332接收信号造成的干扰，提高电子标识读写器的灵敏度。

参阅图4，图4是本申请提供的电子标识读写器第四实施例的结构示意图，该电子标识读写器包括：壳体41以及设置于壳体41内的控制器42、射频芯片43、载波相消电路44、射频接口45、第一通信接口46、天线47、第二通信接口48和外部接口(图中未示出)。

控制器42耦接射频芯片43和第一通信接口46，控制器42还耦接第二通信接口48，以通过第二通信接口48将电子标签内的标识信息发送至外部设备。

控制器42用于控制射频芯片43通过射频接口45利用天线47向电子标签发送射频信号以读取电子标签内的标识信息，并将标识信息通过第一通信接口46发送给管理平台。

第一通信接口46为以太网接口或光纤接口，第二通信接口48为串行接口或USB接口。

壳体上还设置有对应射频接口45、第一通信接口46和第二通信接口48的外部接口，以供其连接外部接线。

射频芯片43包括发射端431和接收端432，发射端431耦接射频接口45，射频接口45用于耦接天线47。

载波相消电路44分别耦接射频芯片43的发射端431和接收端432，载波相消电路44用于检测干扰信号的幅度和相位，并生成一个与干扰信号幅度相等、相位相反的消除信号，且将消除信号输入射频芯片43的接收端432，以抵消/减小干扰信号。

读写器还包括电源接口49，电源接口49与射频芯片43耦接，电源接口49用于连接外接电源线/电源适配器，以使用外部电源为读写器供电；或者读写器还包括电源模块(图中未示出)，电源模块与射频芯片43耦接，电源模块用于为读写器供电。

区别于现有技术，本实施例提供了一种电子标识读写器，该电子标识读写器包括：壳体41以及设置于壳体41内的控制器42、射频芯片43、载波相消电路44、射频接口45、第一通信接口46、天线47、第二通信接口48和外部接口；利用载波相消电路44检测泄露的载波信号的幅度和相位，并生成一个与干扰信号幅度相等、相位相反的消除信号，然后将消除信号输入射频芯片43的接收端432，以抵消/减小干扰信号，提高电子标识读写器的灵敏度。

以上所述仅为本申请的实施方式，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种电子标识读写器，其特征在于，所述电子标识读写器包括：

壳体，设置于所述壳体内的控制器、射频芯片、载波相消电路、射频接口、第一通信接口和天线，所述控制器耦接所述射频芯片和第一通信接口，所述射频芯片包括发射端和接收端，所述发射端耦接所述射频接口，所述射频接口用于耦接天线；所述控制器用于控制所述射频芯片通过所述射频接口利用所述天线向电子标签发送射频信号以读取所述电子标签内的标识信息，并将所述标识信息通过所述第一通信接口发送给管理平台；所述载波相消电路分别耦接所述射频芯片的发射端和接收端，用于检测干扰信号的幅度和相位，并生成一个与所述干扰信号幅度相等、相位相反的消除信号，且将所述消除信号输入所述射频芯片的接收端，以抵消/减小所述干扰信号；

其中，所述载波相消电路包括信号分解电路、调幅电路、调相电路和合路器，所述信号分解电路耦接所述射频芯片的发射端和所述调相电路，所述调相电路耦接所述调幅电路，所述调幅电路耦接所述合路器，所述合路器耦接所述射频芯片的接收端；所述信号分解电路用于将所述干扰信号分解成两个正交信号；所述调相电路和调幅电路分别用于对所述两个正交信号进行调相和调幅；所述合路器用于将调节后的两个信号进行合成以生成消除信号。

2.根据权利要求1所述的电子标识读写器，其特征在于，所述读写器还包括耦合器，所述耦合器分别耦接所述射频芯片的发射端和接收端，所述载波相消电路分别耦接所述耦合器的输出端和所述射频芯片的接收端。

3.根据权利要求2所述的电子标识读写器，其特征在于，所述载波相消电路包括载波检测子电路、幅度相位调节子电路、合路器及相消检测子电路；

所述载波检测子电路用于检测所述干扰信号的幅度和相位；

所述幅度相位调节子电路用于根据所述干扰信号的幅度和相位对信号的幅度和相位进行调节；

所述合路器用于根据调节后的幅度和相位生成所述消除信号；

所述相消检测子电路用于检测所述消除信号对所述干扰信号的消除结果，并将检测结果发送给所述控制器，以控制将消除结果最好的消除信号输入至所述射频芯片的接收端，以抵消/减小所述干扰信号。

4.根据权利要求3所述的电子标识读写器，其特征在于，所述幅度相位调节子电路还用于根据所述干扰信号预设范围内的信号的幅度和相位对信号的幅度和相位进行调节。

5.根据权利要求4所述的电子标识读写器，其特征在于，所述控制器分别耦接所述幅度相位调节子电路与所述相消检测子电路，所述控制器还用于根据所述相消检测子电路的检测结果，控制所述幅度相位调节子电路对所述消除信号的幅度和相位的调节方向。

6.根据权利要求1所述的电子标识读写器，其特征在于，所述读写器还包括第二通信接口，所述控制器耦接所述第二通信接口，以通过所述第二通信接口将所述电子标签内的标识信息发送至外部设备。

7.根据权利要求6所述的电子标识读写器，其特征在于，所述第二通信接口为串行接口或USB接口。

8.根据权利要求6所述的电子标识读写器，其特征在于，所述壳体上还设置有对应所述射频接口、第一通信接口和第二通信接口的外部接口，以供其连接外部接线。

9.根据权利要求1所述的电子标识读写器，其特征在于，所述第一通信接口为以太网接口或光纤接口。

10.根据权利要求1所述的电子标识读写器，其特征在于，所述读写器还包括电源接口，所述电源接口与所述射频芯片耦接，所述电源接口用于连接外接电源线/电源适配器，以使用外部电源为所述读写器供电；或，

所述读写器还包括电源模块，所述电源模块与所述射频芯片耦接，所述电源模块用于为所述读写器供电。