CN210742948U - 无线射频系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种无线射频系统。该无线射频系统包括中央处理器、阅读器、天线切换电路、被控系统和电源电路，其中，天线切换电路包括开关电路和天线电路，开关电路与天线电路相连，天线电路包括若干组射频天线，天线电路用于根据中央处理器发出的调制信号选通若干组射频天线中的其中一组天线进行信号感应，选通的天线将感应到的信号通过开关电路发送至阅读器，阅读器对接收到的信号进行处理后发送至中央处理器，中央处理器对被控系统进行相应操作。本申请增加的天线切换控制电路能稳定地控制多组射频天线，硬件结构简单，成本低，可靠性强。

Description

无线射频系统

技术领域

本实用新型涉及通信技术领域，特别是涉及一种无线射频系统。

背景技术

射频识别(RFID)的原理是为阅读器与标签之间进行非接触式的数据通信，达到识别目标的目的，目前被广泛应用于动物晶片、汽车晶片防盗器、停车场管制等领域。通常，射频识别系统包括标签、阅读器和固定的一组感应天线，如果需要在另外多个位置增加感应天线，则需要增加多组硬件线路，不仅增加了系统的体积和成本，同时也增加了系统的不可靠性。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种硬件结构简单、体积小、成本低且可靠性高的无线射频系统。

为实现本实用新型的目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种无线射频系统，包括中央处理器、阅读器、天线切换电路、被控系统和电源电路，所述电源电路分别与所述中央处理器、所述阅读器、所述天线切换电路、所述被控系统相连，所述中央处理器分别与所述阅读器、所述被控系统相连，所述阅读器与所述天线切换电路相连，其中，

所述天线切换电路包括开关电路和天线电路，所述开关电路与所述天线电路相连，所述天线电路包括若干组射频天线，所述天线电路用于根据所述中央处理器发出的调制信号选通所述若干组射频天线中的其中一组射频天线进行信号感应，选通的所述射频天线将感应到的信号通过所述开关电路发送至所述阅读器，所述阅读器对接收到的信号进行处理后发送至所述中央处理器，所述中央处理器对所述被控系统进行相应操作。

上述的无线射频系统，包括中央处理器、阅读器、天线切换电路、被控系统和电源电路，电源电路分别与中央处理器、阅读器、天线切换电路、被控系统相连，中央处理器分别与阅读器、被控系统相连，阅读器与天线切换电路相连，其中，天线切换电路包括开关电路和天线电路，开关电路与天线电路相连，天线电路包括若干组射频天线，天线电路用于根据中央处理器发出的调制信号选通若干组射频天线中的其中一组射频天线进行信号感应，选通的射频天线将感应到的信号通过开关电路发送至阅读器，阅读器对接收到的信号进行处理后发送至中央处理器，中央处理器对被控系统进行相应操作。本实用新型通过多组射频天线共用一个阅读器的调制解调，硬件结构简单，成本低，且能有效提高系统的可靠性。

在其中一个实施例中，所述阅读器用于对接收到的信号进行放大、解调处理后发送至所述中央处理器。

在其中一个实施例中，所述天线电路包括三十组天线，所述开关电路包括第一级开关和第二级开关，所述第一级开关分别与所述阅读器、所述第二级开关相连，所述第二级开关分别与所述三十组天线相连。

在其中一个实施例中，所述电源电路包括电池、升压电路和稳压电路，所述电池分别与所述升压电路、所述稳压电路相连，所述升压电路分别与所述中央处理器、所述阅读器、所述被控系统相连，所述稳压电路与所述天线切换电路相连。

附图说明

图1为一实施例中无线射频系统的结构示意图；

图2为一实施例中阅读器的电路原理示意图；

图3为一实施例中中央处理器的电路原理示意图；

图4为一实施例中天线切换电路的电路原理示意图；

图5为一实施例中天线切换电路的控制逻辑示意图；

图6为一实施例中电源电路的结构示意图；

图7为一实施例中电源电路的电路原理示意图。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的首选实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。在本实用新型的描述中，“若干”的含义是至少一个，例如一个，两个等，除非另有明确具体的限定。

参见图1，本实施例提供了一种无线射频系统，包括中央处理器100、阅读器200、天线切换电路300、被控系统400和电源电路500，电源电路500分别与中央处理器100、阅读器200、天线切换电路300、被控系统400相连，中央处理器100分别与阅读器200、被控系统400相连，阅读器200与天线切换电路300相连，其中，

天线切换电路300包括开关电路310和天线电路320，开关电路310与天线电路320相连，天线电路320包括若干组射频天线，天线电路320用于根据中央处理器100发出的调制信号选通若干组射频天线中的其中一组射频天线进行信号感应，选通的射频天线将感应到的信号通过开关电路310发送至阅读器200，阅读器200对接收到的信号进行处理后发送至中央处理器100，中央处理器100对被控系统400进行相应操作。

需要说明的是，本实施例提供的无线射频系统包括中央处理器100、阅读器200、天线切换电路300、被控系统400和电源电路500，其中，中央处理器100又称标签Tag(射频卡)、电子标签或识别卡，主要由微处理器及其软件、其内发射与接收天线、收发电路组成。标签为信息载体，含有内置天线，其中，内置天线用于与天线切换电路300中的若干组射频天线进行通信；阅读器200主要为读取标签信息的设备；天线切换电路300包括若干组射频天线，用于根据中央处理器100的调制信号选通其中一组射频天线进行信号感应，并通过开关电路310将该组射频天线感应的信号送入阅读器200进行处理，具体地，阅读器200内设有放大电路和解调电路，用于将该组射频天线感应的信号进行放大、解调处理出来的数据信号发送至中央处理器100，从而识别出标签位置和指令，中央处理器100再对被控系统400进行相应的操作。

在本实施例中，参见图2，阅读器200包括芯片U3，芯片U3用于接收中央处理器100发出的指令，将射频天线感应到的信号经过放大、解调处理后，输出数据信号到中央处理器100。

在本实施例中，参见图3，中央处理器100包括芯片U2，主要通过PA0-PA4组成的串口通讯向阅读器200发出指令，并传送由阅读器200解调出来的数据信号。

本实施例主要以天线电路320包括三十组射频天线为例对天线切换电路300进行详细说明，具体地，当天线切换电路300中的天线电路320包括三十组射频天线时，则天线切换电路300中的开关电路310可采用两级开关，第一级开关311分别与阅读器200、第二级开关312相连，第二级开关312分别与三十组天线相连。具体地，参见图4，第一级开关311包括芯片U4，第二级开关312包括芯片U5、芯片U6、芯片U7和芯片U8，芯片U4～U8分别设有8个开关接口(RF1～RF8)及3个控制引脚(V1、V2和V3)。天线电路320用于根据中央处理器100发出的调制信号选通若干组射频天线中的其中一组射频天线进行信号感应，选通控制由中央处理器100的几根数据线控制，器件逻辑图参见图5，其工作原理为：当选通某组射频天线时，则对应的射频天线通路打开。由该组射频天线感应到的信号通过开关通路310进入阅读器200进行放大、解调处理出来的数据信号通过串口送入中央处理器100，从而识别标签位置和指令，中央处理器100再对被控系统400进行相应的操作。

上述的无线射频系统，包括中央处理器100、阅读器200、天线切换电路300、被控系统400和电源电路500，电源电路500分别与中央处理器100、阅读器200、天线切换电路300、被控系统400相连，中央处理器100分别与阅读器200、被控系统400相连，阅读器200与天线切换电路300相连，其中，天线切换电路300包括开关电路310和天线电路320，开关电路310与天线电路320相连，天线电路320包括若干组射频天线，天线电路320用于根据中央处理器100发出的调制信号选通若干组射频天线中的其中一组射频天线进行信号感应，选通的射频天线将感应到的信号通过开关电路310发送至阅读器200，阅读器200对接收到的信号进行处理后发送至中央处理器100，中央处理器100对被控系统400进行相应操作。本实用新型增加的天线切换控制电路300能稳定地控制多组射频天线，硬件结构简单，成本低，可靠性强。

在一个实施例中，参见图6，电源电路500主要用于给系统供电，该电源电路500包括电池510、升压电路520和稳压电路530，电池510分别与升压电路520、稳压电路530相连，升压电路520分别与中央处理器100、阅读器200、被控系统400相连，稳压电路530与天线切换电路300相连。

在本实施例中，参见图7，该电源电路500的工作原理为：电池510(对应图7中的BAT1)电压经过由芯片U1(DC-DC)等元件组成的升压电路520，稳定地输出供给中央处理器100、阅读器200和被控系统400所需要的电压。芯片U9(LDO)等元件组成的稳压电路530，输出的稳定电压供给天线切换电路300。

具体地，本实施例提供的无线射频系统的工作原理为：电池BAT1经过升压电路520升压后稳定到系统需要的电压，分别供应给中央处理器100和阅读器200。中央处理器100与阅读器200之间通过串口通讯。中央处理器100控制阅读器200的打开和关闭，以及天线电路320的操作。阅读器200的天线端感应到从中央处理器100发出的调制信号，经过放大和解调出来。阅读器200接收从中央处理器100发过来的命令并发送解调出来的信号给中央处理器100，对天线端的操作是分时进行的。既保证可靠读取解调信号，不会漏读取，又不会因为读取时影响中央处理器100的其他操作。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本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，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (4)

1.一种无线射频系统，其特征在于，包括中央处理器、阅读器、天线切换电路、被控系统和电源电路，所述电源电路分别与所述中央处理器、所述阅读器、所述天线切换电路、所述被控系统相连，所述中央处理器分别与所述阅读器、所述被控系统相连，所述阅读器与所述天线切换电路相连，其中，

所述天线切换电路包括开关电路和天线电路，所述开关电路与所述天线电路相连，所述天线电路包括若干组射频天线，所述天线电路用于根据所述中央处理器发出的调制信号选通所述若干组射频天线中的其中一组射频天线进行信号感应，选通的所述射频天线将感应到的信号通过所述开关电路发送至所述阅读器，所述阅读器对接收到的信号进行处理后发送至所述中央处理器，所述中央处理器对所述被控系统进行相应操作。

2.根据权利要求1所述的无线射频系统，其特征在于，所述阅读器用于对接收到的信号进行放大、解调处理后发送至所述中央处理器。

3.根据权利要求1所述的无线射频系统，其特征在于，所述天线电路包括三十组天线，所述开关电路包括第一级开关和第二级开关，所述第一级开关分别与所述阅读器、所述第二级开关相连，所述第二级开关分别与所述三十组射频天线相连。

4.根据权利要求1所述的无线射频系统，其特征在于，所述电源电路包括电池、升压电路和稳压电路，所述电池分别与所述升压电路、所述稳压电路相连，所述升压电路分别与所述中央处理器、所述阅读器、所述被控系统相连，所述稳压电路与所述天线切换电路相连。

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