CN211427350U - 便携式rfid温度读写装置和移动终端 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种便携式RFID温度读写装置和移动终端，其中，便携式RFID温度读写装置包括：外壳；无线携能通信子系统，用于向RFID温度标签传输电能和数据；解调子系统，用于对RFID温度标签发送的信号进行解调；共形天线，包括：阻抗匹配电路和馈电电桥，设置在由高介电稀土材料制成的介质基片上；其中，由外壳构成共形天线的辐射振子，外壳上设置有高介电稀土材料层；定向耦合器，用于向共形天线提供无线射频信号，以及向解调子系统提供无线射频信号；数字信号处理器，用于产生控制RFID温度标签进行温度检测的指令，处理RFID温度标签的ID和温度数据。由此，实现了便携式RFID温度读写装置。

Description

便携式RFID温度读写装置和移动终端

技术领域

本申请涉及无线射频识别(Radio Frequency Identification，简称为RFID)温度检测技术领域，尤其涉及一种便携式RFID温度读写装置和移动终端。

背景技术

现有的RFID体系包含RFID标签、读写器和数据接入云端设备三部分组成。例如用在ETC自动收费领域，则RFID为卡片形式，读写器为悬挂式，数据接入云端采用以太网；如用在服装行业，则RFID为商标形式，悬挂式通道读写器为批量盘点用，手持机POST机样用于巡检，接入云端采用以太网，4G，GPRS等模块。

本申请发明人发现：读写器独立的智能CPU硬件，造成成本居高不下。另外，读写器天线尺寸太大，不方便携带。最后，RFID仅仅获取身份ID功能。

实用新型内容

为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，本申请提供了一种便携式RFID温度读写装置和移动终端。

第一方面，本申请提供了一种便携式RFID温度读写装置，包括：外壳；无线携能通信(Simultaneous Wireless Information and Power Transfer，简称为SWIPT)子系统，用于使用能量载波对第一数据进行调制，得到第一无线射频信号，以通过第一无线射频信号向RFID温度标签传输电能和第一数据；解调子系统，用于对RFID温度标签发送的第二无线射频信号进行解调，从第二无线射频信号中解调得到第二数据；共形天线，用于接收第二无线射频信号和发送第一无线射频信号，共形天线包括：阻抗匹配电路和馈电电桥，其中，由外壳构成共形天线的辐射振子，外壳上设置有高介电稀土材料层，阻抗匹配电路和馈电电桥设置在由高介电稀土材料制成的介质基片上，其中，高介电稀土材料层和介质基材的高介电稀土材料的介电常数大于等于28；定向耦合器，与无线携能通信子系统和解调子系统耦合，用于向共形天线提供第一无线射频信号，以及向解调子系统提供第二无线射频信号；以及数字信号处理器(Digital Signal Processor，简称为DSP)，与无线携能通信子系统和解调子系统耦合，用于产生第一数据，以及处理第二数据，其中，第一数据包括控制RFID温度标签进行温度检测的指令，第二数据包括RFID温度标签的标识(ID)和温度数据。

在某些实例中，无线携能通信子系统，包括：数字调制器，输入端与数字信号处理器耦合；载波功率比例器，输入端与数字调制器耦合，用于使用能量载波对第一数据进行调制，得到第一无线射频信号，以通过第一无线射频信号向RFID温度标签传输电能和第一数据；以及载波能量射频功放，输入端与载波功率比例器耦合，输出端与定向耦合器耦合。

在某些实例中，无线携能通信子系统，还包括：测温能量平衡环控，与定向耦合器耦合，用于根据共形天线接收的反射波产生反馈信号，并向载波功率比例器提供反馈信号；其中，载波功率比例器，用于根据反馈信号调节能量载波的功率。

在某些实例中，数字信号处理器，与载波功率比例器耦合，用于控制载波功率比例器的开启与关闭，以及控制功率数据大小步阶。

在某些实例中，还包括：电源，用于向RFID温度读写装置提供电能。

在某些实例中，还包括：第一接口，被配置适于与移动终端关联的第二接口耦合，以在便携式RFID温度读写装置与移动终端之间传输数据和/或电能。

在某些实例中，RFID温度标签为无源RFID温度标签；和/或便携式RFID温度读写装置和RFID温度标签为超高频RFID。

在某些实施例中，高介电稀土材料的介电常数介于28至108之间。

第二方面，本申请提供了一种RFID温度读写装置，该RFID温度读写装置被配置为与移动终端耦合，包括：无线携能通信子系统，用于使用能量载波对第一数据进行调制，得到第一无线射频信号，以通过第一无线射频信号向RFID温度标签传输电能和第一数据；解调子系统，用于对RFID温度标签发送的第二无线射频信号进行解调，从第二无线射频信号中解调得到第二数据；共形天线，用于接收第二无线射频信号和发送第一无线射频信号，共形天线包括：阻抗匹配电路和馈电电桥，阻抗匹配电路和馈电电桥设置在由高介电稀土材料制成的介质基片上，其中，由移动终端的外壳构成共形天线的辐射振子，其中，介质基材的高介电稀土材料的介电常数大于等于28；定向耦合器，与无线携能通信子系统和解调子系统耦合，用于向共形天线提供第一无线射频信号，以及向解调子系统提供第二无线射频信号；以及数字信号处理器，与无线携能通信子系统和解调子系统耦合，用于根据移动终端的指令产生第一数据，以及向移动终端提供第二数据，其中，第一数据包括控制RFID温度标签进行温度检测的指令，第二数据包括RFID温度标签的ID和温度数据。

在某些实例中，无线携能通信子系统，包括：数字调制器，输入端与数字信号处理器耦合；载波功率比例器，输入端与数字调制器耦合，用于使用能量载波对第一数据进行调制，得到第一无线射频信号，以通过第一无线射频信号向RFID温度标签传输电能和第一数据；载波能量射频功放，输入端与载波功率比例器耦合，输出端与定向耦合器耦合；测温能量平衡环控，与定向耦合器耦合，用于根据共形天线接收的反射波产生反馈信号，并向载波功率比例器提供反馈信号；其中，载波功率比例器，用于根据反馈信号调节能量载波的功率。

在某些实施例中，高介电稀土材料的介电常数介于28至108之间。

第三方面，本申请提供了一种移动终端，包括上述任意RFID温度读写装置。

第四方面，本申请提供了一种移动终端，具有上述任意便携式RFID温度读写装置。

本申请实施例提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：本申请实施例提供的方案，通过使用高介电稀土材料的共形天线，缩小了天线振子的体积、缩小了阻抗匹配和馈电的体积，实现了便携式的RFID温度读写装置，并且使用无线携能通信系统为RFID温度标签提供电能，便于RFID温度读写装置的推广使用。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的RFID温度检测系统一种实施方式的示意图；

图2为本申请实施例1提供的便携式RFID温度读写装置一种实施方式的硬件示意图；

图3为本申请实施例2提供的通过连接至移动终端的便携式RFID温度读写装置进行温度检测的系统一种实施方式的硬件示意图；

图4为本申请实施例3提供的移动终端一种实施方式的硬件示意图；

图5为本申请实施例3提供的移动终端的局部的硬件示意图；

图6为本申请实施例1至3的共形天线一种实施方式的示意图；

图7为本申请实施例中数字信号处理器一种输出波形的示意图；

图8为本申请实施例中数字调制器对图7中信号调制后输出波形的示意图；

图9为本申请实施例中载波功率比例器对图8中信号调制后输出波形的示意图。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

在后续的描述中，使用用于表示元件的诸如“模块”、“部件”或“单元”的后缀仅为了有利于本申请的说明，其本身没有特定的意义。因此，“模块”、“部件”或“单元”可以混合地使用。

本申请实施例中，请参阅图1所示，RFID温度检测系统300包括RFID温度读写装置1和RFID温度标签3。在申请实施例中，RFID温度检测系统300的工作频段可为低频(LF)、高频(HF)、或超高频(UHF)等，具体参见相关标准，在此不再赘述。一般地，在使用PCB电路板时，频段越高，RFID天线的阻抗匹配电路的复杂度和体积越大。

RFID温度标签3，用于检测被测对象的温度，并通过RFID的ID唯一标识被测对象。被测对象包括物体、生物体等。RFID温度标签3可置于被测对象表面，或者植入被测对象内部。在某些实例中，RFID温度标签3为无源RFID温度标签。RFID温度读写装置1，用于以无线射频方式向RFID温度标签3提供电能，以及控制RFID温度标签3进行温度检测，并读取RFID温度标签3的ID和温度数据。

本申请实施例对RFID温度标签3不做限定，只要能够通过无线方式接收RFID温度读写装置1传输的电能和数据即可，其包括与RFID温度读写装置1适配的无线携能通信子系统。可采用现有的RFID温度标签，例如，RFID温度标签可包括：FR4 PCB电路板蚀刻RF天线，温度传感器和RFID芯片。

在某些实例中，提供一种便携式RFID温度读写装置。在另一些实施例中，通过与智能手机等移动终端连接来组成RFID温度读写系统。在又一些实施例中，在移动终端中内置RFID温度读写装置来使得移动终端进行RFID温度读写。

下面对本申请实施例的RFID温度读写装置的一些实施例方式进行描述。

实施例1

在实施例1中，提供了一种便携式RFID温度读写装置，采用高介电低损耗角稀土材料作为天线基材来缩小体积，并利用外壳作为天线部件的共形天线，使得RFID温度读写便于携带。下面结合附图对实施例的便携式RFID温度读写装置进行描述。

请参阅图2，其为本申请实施例1提供的便携式RFID温度读写装置的一种实施方式的硬件示意图，如图2所示，便携式RFID温度读写装置1包括：外壳10、无线携能通信子系统20、解调子系统30、共形天线40、定向耦合器50和数字信号处理器60，以及电源70。本领域技术人员可以理解，图1中示出的便携式RFID温度读写装置可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。

电源70，用于向无线携能通信子系统20、解调子系统30、共形天线40、定向耦合器50和数字信号处理器60提供电能。在某些实例中，电源70包括电池和供电电路(图中未示出)，电池与供电电路耦合。供电电路包括数字供电电路，用于向便携式RFID温度读写装置1的数字电路部分供电；以及，模拟供电电路，用于向便携式RFID温度读写装置1的模拟电路部分供电。由此，实现数字电路和模拟电路分别供电隔离。

无线携能通信子系统20，用于使用能量载波对第一数据进行调制，得到第一无线射频信号，以通过第一无线射频信号向RFID温度标签传输电能和第一数据。在某些时段，第一无线射频信号传输电能，由此向RFID温度标签以无线射频信号方式传输电能。在另一些时段，第一无线射频信号传输电能和数据，由此向RFID温度标签以无线射频信号方式传输数据和电能。

解调子系统30，用于对RFID温度标签发送的第二无线射频信号进行解调，从第二无线射频信号中解调得到第二数据。在某些实例中，解调子系统30包括：低噪声接收放大单元31，用于对共形天线40接收到的微弱的无线射频信号进行放大；载波抑制单元32，用于消除收发隔离器件极限所带来的载波泄露，减少干扰；以及，混频解调单元33，用于将接收到的无线射频信号转换成模数转换(A/D)单元能够处理的信号。

共形天线40，用于接收第二无线射频信号和发送第一无线射频信号。共形天线40包括：阻抗匹配电路41和馈电电桥42，其中，由外壳10构成共形天线的辐射振子43，外壳10上设置有高介电稀土材料层，阻抗匹配电路41和馈电电桥42设置在由高介电稀土材料制成的介质基片上。

定向耦合器50，与无线携能通信子系统20和解调子系统30耦合，用于向共形天线40提供第一无线射频信号，以通过共形天线40发送该第一无线射频信号；以及，向解调子系统30提供第二无线射频信号，以由解调子系统30对第二无线射频信号进行解调处理。

数字信号处理器60，与无线携能通信子系统20和解调子系统30耦合，用于产生第一数据，以及处理第二数据，其中，第一数据包括控制RFID温度标签进行温度检测的指令，第二数据包括RFID温度标签的ID和温度数据。在某些实施例中，数字信号处理器60包括模数转换单元(A/D)和数模转换单元(D/A)分别用于将模拟信号转换为数字信号，以及将数字信号转换为模拟信号。

请参阅图2，便携式RFID温度读写装置1，还包括压控锁相本振，用于产生高精度可编程载波信号。

在某些实例中，请参阅图2，无线携能通信子系统20，包括：数字调制器21，输入端与数字信号处理器60耦合；载波功率比例器22，输入端与数字调制器21耦合，用于使用能量载波对第一数据进行调制，得到第一无线射频信号，以通过第一无线射频信号向RFID温度标签传输电能和第一数据；以及载波能量射频功放23，输入端与载波功率比例器22耦合，输出端与定向耦合器50耦合。

在本申请实施例中，数字调制器21，用于对数字信号处理器60产生的第一数据进行数字相位脉冲正交调制。

作为一个示例，图7示出了本申请实施例中数字信号处理器60一种输出波形，图8示出了本申请实施例中数字调制器21对图7中信号调制后输出的波形，图9示出了本申请实施例中载波功率比例器22对图8中信号调制后输出的波形。

RFID温度标签与便携式RFID温度读写装置1的距离变化影响电能的传输，进而导致RFID温度标签的工作电压的稳定程度。在某些实例中，请参阅图2，无线携能通信子系统20，还包括：测温能量平衡环控24，与定向耦合器50耦合，用于根据共形天线40接收的反射波产生反馈信号，并向载波功率比例器22提供反馈信号。载波功率比例器22，用于根据该反馈信号调节能量载波的功率，从而对电能进行动态补偿。

在某些实例中，请参阅图2，数字信号处理器60，与载波功率比例器22耦合，用于控制载波功率比例器22的开启与关闭，以及控制功率数据大小步阶。

在某些实例中，请参阅图2，便携式RFID温度读写装置1可包括存储器80，用于存储程序指令和数据，程序指令可包括但不限于通信协议等。应当理解，尽管图2中存储器80与数字信号处理器60并列，但这并不是对两者关系的限定，在本实施例中，存储器80可为数字信号处理器60内部的存储器，本实施例对此不做限定。

在某些实例中，便携式RFID温度读写装置1还可包括WiFi模块等无线通信模块，用于与网络上的设备通信，以向网络上的设备发送数据以及接收网络上的设备发送的数据，例如，读取到的RFID温度标签检测到的温度数据；显示单元，用于显示图形用户界面，图形用户界面中可显示读取到的RFID温度标签检测到的温度数据；音频输出单元，用于输出声音信号；用户输入单元，包括一个或多个物理按钮等，用于输入控制命令。接口单元，包括通用串行总线(Universal Serial Bus，简称为USB)接口等，用于传输电能和/或数据。USB接口可包括Micro USB、USB Type-A、USB Type C、USB-micro等。

实施例2

在实施例2中，提供了一种便携式RFID温度读写装置，采用高介电低损耗角稀土材料作为天线基材来缩小体积，并通过接口与移动终端耦合，以在便携式RFID温度读写装置与移动终端之间传输数据和/或电能。下面结合图2和图3对本实施例进行描述。

在本申请实施例2中，便携式RFID温度读写装置1与智能手机等移动终端耦合。便携式RFID温度读写装置1包括如图2所示的外壳10、无线携能通信子系统20、解调子系统30、共形天线40、定向耦合器50和数字信号处理器60。请参阅图3，便携式RFID温度读写装置1还包括：第一接口90，被配置适于与移动终端2关联的第二接口200耦合，以在便携式RFID温度读写装置1与移动终端2之间传输数据和电能。

在某些实例中，便携式RFID温度读写装置1不具有电池，而通过第一接口90和第二接口200从移动终端2向便携式RFID温度读写装置1传输电能，但不限于此。

在本申请实施例2中，移动终端2包括但不限于智能手机等便携式电子设备。移动终端2可以包括：RF(Radio Frequency，射频)单元、WiFi模块、音频输出单元、A/V(音频/视频)输入单元、传感器、显示单元、用户输入单元、接口单元、存储器、处理器、以及电源等部件。

在本申请实施例2中，移动终端2的存储器存有测温控制程序(图中未示出)，当该测温控制程序被移动终端2的处理器执行时，控制便携式RFID温度读写装置1与RFID温度标签通信，从而从RFID温度标签读取温度数据。由便携式RFID温度读写装置1将读取到的RFID温度标签的ID及温度数据提供给移动终端2。移动终端2的测温控制程序处理该温度数据，包括但不限于显示该温度数据、向网络上的设备发送该温度数据等。

在某些实例中，第一接口90和第二接口200包括USB接口等。USB接口可包括MicroUSB、USB Type-A、USB Type C、USB-micro等。

实施例3

本申请实施例3中，提供了一种RFID温度读写装置，采用高介电低损耗角稀土材料作为天线基材来缩小体积，其可集成在移动终端内，利用手机外壳作为天线部件的共形天线。如图4示出了集成RFID温度读写装置的移动终端，下面结合图4及图5对该RFID温度读写装置和集成该RFID温度读写装置的移动终端进行描述。

请参阅图4，移动终端100包括：包括：RF(Radio Frequency，射频)单元101、WiFi模块102、外壳103、RFID温度读写装置104、传感器105、显示单元106、用户输入单元107、接口单元108、存储器109、处理器110、以及电源111等部件。本领域技术人员可以理解，图4中示出的移动终端100结构并不构成对移动终端的限定，移动终端可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。

下面结合图4和图5对移动终端100的各个部件进行具体的介绍：

射频单元101可用于收发信息或通话过程中，信号的接收和发送，具体的，射频单元101可以将上行信息发送给基站，另外也可以将基站发送的下行信息接收后，发送给移动终端的处理器110处理，基站向射频单元101发送的下行信息可以是根据射频单元101发送的上行信息生成的，也可以是在检测到移动终端的信息更新后主动向射频单元101推送的，例如，在检测到移动终端所处的地理位置发生变化后，基站可以向移动终端的射频单元101发送地理位置变化的消息通知，射频单元101在接收到该消息通知后，可以将该消息通知发送给移动终端的处理器110处理，移动终端的处理器110可以控制该消息通知显示在移动终端的显示面板1061上；通常，射频单元101包括但不限于天线、至少一个放大器、收发信机、耦合器、低噪声放大器、双工器等。此外，射频单元101还可以通过无线通信与网络和其他设备通信，具体的可以包括：通过无线通信与网络系统中的服务器通信，例如，移动终端可以通过无线通信从服务器中下载文件资源，比如可以从服务器中下载应用程序，在移动终端将某一应用程序下载完成之后，若服务器中该应用程序对应的文件资源更新，则该服务器可以通过无线通信向移动终端推送资源更新的消息通知，以提醒用户对该应用程序进行更新。

在一种实施方式中，移动终端100可以通过插入SIM卡来接入现有的通信网络。

在另一种实施方式中，移动终端100可以通过设置esim卡(Embedded-SIM)，来实现接入现有的通信网络，采用esim卡的方式，可以节省移动终端的内部空间，降低厚度。

可以理解的是，虽然图4示出了射频单元101，但是可以理解的是，射频单元101其并不属于移动终端的必须构成，完全可以根据需要在不改变申请的本质的范围内而省略。移动终端100可以单独通过wifi模块102来实现与其他设备或通信网络的通信连接，本申请实施例并不以此为限。

WiFi属于短距离无线传输技术，移动终端通过WiFi模块102可以帮助用户收发电子邮件、浏览网页和访问流式媒体等，它为用户提供了无线的宽带互联网访问。虽然图4示出了WiFi模块102，但是可以理解的是，其并不属于移动终端的必须构成，完全可以根据需要在不改变申请的本质的范围内而省略。

在一种实施方式中，移动终端100包括有一个或多个摄像头，通过开启摄像头，能够实现对图像的捕获，实现拍照、录像等功能，摄像头的位置可以根据需要进行设置。

移动终端100还包括至少一种传感器105，比如光传感器、运动传感器以及其他传感器。具体地，光传感器包括环境光传感器及接近传感器，其中，环境光传感器可根据环境光线的明暗来调节显示面板1061的亮度，接近传感器可在移动终端100移动到耳边时，关闭显示面板1061和/或背光。作为运动传感器的一种，加速计传感器可检测各个方向上(一般为三轴)加速度的大小，静止时可检测出重力的大小及方向，可用于识别手机姿态的应用(比如横竖屏切换、相关游戏、磁力计姿态校准)、振动识别相关功能(比如计步器、敲击)等。

显示单元106用于显示由用户输入的信息或提供给用户的信息。显示单元106可包括显示面板1061，可以采用液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)、有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode，OLED)等形式来配置显示面板1061。

用户输入单元107可用于接收输入的数字或字符信息，以及产生与移动终端的用户设置以及功能控制有关的键信号输入。具体地，用户输入单元107可包括触控面板1071以及其他输入设备1072。触控面板1071，也称为触摸屏，可收集用户在其上或附近的触摸操作(比如用户使用手指、触笔等任何适合的物体或附件在触控面板1071上或在触控面板1071附近的操作)，并根据预先设定的程式驱动相应的连接装置。触控面板1071可包括触摸检测装置和触摸控制器两个部分。其中，触摸检测装置检测用户的触摸方位，并检测触摸操作带来的信号，将信号传送给触摸控制器；触摸控制器从触摸检测装置上接收触摸信息，并将它转换成触点坐标，再送给处理器110，并能接收处理器110发来的命令并加以执行。此外，可以采用电阻式、电容式、红外线以及表面声波等多种类型实现触控面板1071。除了触控面板1071，用户输入单元107还可以包括其他输入设备1072。

进一步的，触控面板1071可覆盖显示面板1061，当触控面板1071检测到在其上或附近的触摸操作后，传送给处理器110以确定触摸事件的类型，随后处理器110根据触摸事件的类型在显示面板1061上提供相应的视觉输出。虽然在图4中，触控面板1071与显示面板1061是作为两个独立的部件来实现移动终端的输入和输出功能，但是在某些实例中，可以将触控面板1071与显示面板1061集成而实现移动终端的输入和输出功能，具体此处不做限定。比如，当通过射频单元101接收到某一应用程序的消息通知时，处理器110可以控制将该消息通知显示在显示面板1061的某一预设区域内，该预设区域与触控面板1071的某一区域对应，通过对触控面板1071某一区域进行触控操作，可以对显示面板1061上对应区域内显示的消息通知进行控制。

接口单元108用作至少一个外部装置与移动终端100连接可以通过的接口。例如，外部装置可以包括有线或无线头戴式耳机端口、外部电源(或电池充电器)端口、有线或无线数据端口、存储卡端口、用于连接具有识别模块的装置的端口、音频输入/输出(I/O)端口、视频I/O端口、耳机端口等等。接口单元108可以用于接收来自外部装置的输入(例如，数据信息、电力等等)并且将接收到的输入传输到移动终端100内的一个或多个元件或者可以用于在移动终端100和外部装置之间传输数据。

在一种实施方式中，移动终端100的接口单元108采用触点的结构，通过触点与对应的其他设备连接，实现充电、连接等功能。采用触点还可以防水。

存储器109可用于存储软件程序以及各种数据。存储器109可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序(比如声音播放功能、图像播放功能等)等；存储数据区可存储根据手机的使用所创建的数据(比如音频数据、电话本等)等。此外，存储器109可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。

处理器110是移动终端的控制中心，利用各种接口和线路连接整个移动终端的各个部分，通过运行或执行存储在存储器109内的软件程序和/或模块，以及调用存储在存储器109内的数据，执行移动终端的各种功能和处理数据，从而对移动终端进行整体监控。处理器110可包括一个或多个处理单元；优选的，处理器110可集成应用处理器和调制解调处理器，其中，应用处理器主要处理操作系统、用户界面和应用程序等，调制解调处理器主要处理无线通信。可以理解的是，上述调制解调处理器也可以不集成到处理器110中。

移动终端100还可以包括给各个部件供电的电源111(比如电池)，优选的，电源111可以通过电源管理系统与处理器110逻辑相连，从而通过电源管理系统实现管理充电、放电、以及功耗管理等功能。

请参阅图5，本申请实施例3中，RFID温度读写装置104包括无线携能通信子系统20、解调子系统30、共形天线40、定向耦合器50和数字信号处理器60。如图5所示，电源111为RFID温度读写装置104及移动终端100其他至少部分部件供电。

无线携能通信子系统20，用于使用能量载波对第一数据进行调制，得到第一无线射频信号，以通过第一无线射频信号向RFID温度标签传输电能和第一数据。无线携能通信子系统20的结构可参见本申请实施例1的描述，在此不再赘述。

解调子系统30，用于对RFID温度标签发送的第二无线射频信号进行解调，从第二无线射频信号中解调得到第二数据。解调子系统30的结构可参见本申请实施例1的描述，在此不再赘述。

请参阅图5，共形天线40，用于接收第二无线射频信号和发送第一无线射频信号，共形天线40包括：阻抗匹配电路41和馈电电桥42，阻抗匹配电路41和馈电电桥42设置在由高介电稀土材料制成的介质基片上，其中，由移动终端100的外壳103构成共形天线的辐射振子43。移动终端100的外壳103上至少部分区域设置有高介电稀土材料层。

定向耦合器50，与无线携能通信子系统20和解调子系统30耦合，用于向共形天线40提供无线携能通信子系统20调制得到的无线射频信号，以通过共形天线40发送该无线射频信号；以及，向解调子系统30提供RFID温度标签发送的无线射频信号，以供解调子系统30对该无线射频信号进行解调处理。

数字信号处理器60，与无线携能通信子系统20和解调子系统30耦合，并且与移动终端100的处理器110耦合，用于根据移动终端100的处理器110的指令产生第一数据，以及向移动终端100的处理器110提供第二数据，其中，第一数据包括控制RFID温度标签进行温度检测的指令，第二数据包括RFID温度标签的ID和温度数据。

在本申请实施例3中，移动终端100的存储器109可存储测温控制程序1091，当该测温控制程序1091被处理器执110行时，控制RFID温度读写装置104与RFID温度标签通信，从而从RFID温度标签读取温度数据。由RFID温度读写装置104将读取到的RFID温度标签的ID及温度数据提供给移动终端100。移动终端100的测温控制程序1091处理该温度数据，包括但不限于显示该温度数据、向网络上的设备发送该温度数据等。

下面结合图6对本申请实施例的共形天线40进行描述。

在本申请实施例中，共形天线40使得移动终端的外壳或者便携式RFID温度读写装置的外壳(金属)作为天线部件的振子。同时，在外壳上设置高介电稀土材料层，解决RF比例工作波段，缩小振子体积。此外，利用微带天线(microstrip antenna)技术，并且由高介电稀土材料实现阻抗匹配和馈电功能。微带天线具有体积小、重量轻、制造工艺简单、容易实现共形等优点。

请参阅图6，共形天线40包括：阻抗匹配电路41和馈电电桥42，其中，由外壳10或外壳103(图6中标记为外壳10/103)构成共形天线的辐射振子43，外壳10/103上设置有高介电稀土材料层61，阻抗匹配电路41和馈电电桥42设置在由高介电稀土材料制成的介质基片62上。本申请实施例中，外壳10/103至少部分由金属制成。

作为一个示例，微带天线在由高介电稀土材料制成的介质基片62上，一面附上金属薄层作为接地板，另一面用光刻腐蚀方法制成一定形状的金属贴片，利用微带线或同轴探针对贴片馈电构成天线。

本文所使用，术语“高介电稀土材料”为高介电常数的稀土材料，高介电常数材料主要应用于栅极介质材料、储能材料等领域。本申请实施例对此不做赘述。高介电稀土材料可选用公知的稀土材料，高介电稀土材料的介电系数大于等于28。本申请实施例中，优选高介电常数、低损耗角的稀土材料，例如氧化铝基材，其介电常数为30、损耗角为0.005；或者，聚乙烯苯基材，介电常数为97，损耗角为0.0007。在某些实施例中，高介电稀土材料的介电常数介于28至108之间。再例如，江苏江佳电子公司的CaCu^3Ti^4O^12(CCTO)晶体结构陶瓷加入微量稀土钼元素调节介电和损耗角，作为高介电稀土材料层和介质基片。

在本申请实施例中，通过在外壳10/103上设置高介电稀土材料层61，缩小等效波长，使得外壳10/103符合波长要求，同时增益达3db指标。馈电电桥42将无线射频信号有效激发到辐射振子43上，可以分多钟极化方式，例如圆极化、线极化等。阻抗匹配电路41，用于阻抗匹配，使用高介电稀土材料制成的介质基片62，通过微带线原理获得50Ω。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。

上述本申请实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端(可以是手机，计算机，服务器，空调器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述的方法。

上面结合附图对本申请的实施例进行了描述，但是本申请并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本申请的启示下，在不脱离本申请宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本申请的保护之内。

Claims (10)

1.一种便携式RFID温度读写装置，其特征在于，包括：

外壳；

无线携能通信子系统，用于使用能量载波对第一数据进行调制，得到第一无线射频信号，以通过所述第一无线射频信号向RFID温度标签传输电能和所述第一数据；

解调子系统，用于对RFID温度标签发送的第二无线射频信号进行解调，从所述第二无线射频信号中解调得到第二数据；

共形天线，用于接收所述第二无线射频信号和发送所述第一无线射频信号，所述共形天线包括：阻抗匹配电路和馈电电桥，其中，由所述外壳构成所述共形天线的辐射振子，所述外壳上设置有高介电稀土材料层，所述阻抗匹配电路和馈电电桥设置在由高介电稀土材料制成的介质基片上，其中，所述高介电稀土材料层和所述介质基材的高介电稀土材料的介电常数大于等于28；

定向耦合器，与所述无线携能通信子系统和所述解调子系统耦合，用于向所述共形天线提供所述第一无线射频信号，以及向所述解调子系统提供所述第二无线射频信号；以及

数字信号处理器，与所述无线携能通信子系统和所述解调子系统耦合，用于产生所述第一数据，以及处理所述第二数据，其中，所述第一数据包括控制RFID温度标签进行温度检测的指令，所述第二数据包括RFID温度标签的ID和温度数据。

2.根据权利要求1所述的便携式RFID温度读写装置，其特征在于，所述无线携能通信子系统，包括：

数字调制器，输入端与所述数字信号处理器耦合；

载波功率比例器，输入端与所述数字调制器耦合，用于使用能量载波对第一数据进行调制，得到第一无线射频信号，以通过所述第一无线射频信号向RFID温度标签传输电能和所述第一数据；以及

载波能量射频功放，输入端与所述载波功率比例器耦合，输出端与所述定向耦合器耦合。

3.根据权利要求2所述的便携式RFID温度读写装置，其特征在于，所述无线携能通信子系统，还包括：测温能量平衡环控，与所述定向耦合器耦合，用于根据所述共形天线接收的反射波产生反馈信号，并向所述载波功率比例器提供所述反馈信号；其中，所述载波功率比例器，用于根据所述反馈信号调节能量载波的功率。

4.根据权利要求2所述的便携式RFID温度读写装置，其特征在于，所述数字信号处理器，与所述载波功率比例器耦合，用于控制所述载波功率比例器的开启与关闭，以及控制功率数据大小步阶。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的便携式RFID温度读写装置，其特征在于，还包括：电源，用于向所述RFID温度读写装置提供电能。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的便携式RFID温度读写装置，其特征在于，还包括：第一接口，被配置适于与移动终端关联的第二接口耦合，以在所述便携式RFID温度读写装置与所述移动终端之间传输数据和/或电能。

7.根据权利要求1至4中任一项所述的便携式RFID温度读写装置，其特征在于，所述RFID温度标签为无源RFID温度标签；和/或便携式RFID温度读写装置和所述RFID温度标签为超高频RFID。

8.一种RFID温度读写装置，其特征在于，所述RFID温度读写装置被配置为与移动终端耦合，包括：

无线携能通信子系统，用于使用能量载波对第一数据进行调制，得到第一无线射频信号，以通过所述第一无线射频信号向RFID温度标签传输电能和所述第一数据；

解调子系统，用于对RFID温度标签发送的第二无线射频信号进行解调，从所述第二无线射频信号中解调得到第二数据；

共形天线，用于接收所述第二无线射频信号和发送所述第一无线射频信号，所述共形天线包括：阻抗匹配电路和馈电电桥，所述阻抗匹配电路和馈电电桥设置在由高介电稀土材料制成的介质基片上，其中，由所述移动终端的外壳构成所述共形天线的辐射振子，其中，所述介质基材的高介电稀土材料的介电常数大于等于28；

定向耦合器，与所述无线携能通信子系统和所述解调子系统耦合，用于向所述共形天线提供所述第一无线射频信号，以及向所述解调子系统提供所述第二无线射频信号；以及

数字信号处理器，与所述无线携能通信子系统和所述解调子系统耦合，用于根据所述移动终端的指令产生所述第一数据，以及向所述移动终端提供所述第二数据，其中，所述第一数据包括控制RFID温度标签进行温度检测的指令，所述第二数据包括RFID温度标签的ID和温度数据。

9.根据权利要求8所述的RFID温度读写装置，其特征在于，所述无线携能通信子系统，包括：

数字调制器，输入端与所述数字信号处理器耦合；

载波功率比例器，输入端与所述数字调制器耦合，用于使用能量载波对第一数据进行调制，得到第一无线射频信号，以通过所述第一无线射频信号向RFID温度标签传输电能和所述第一数据；

载波能量射频功放，输入端与所述载波功率比例器耦合，输出端与所述定向耦合器耦合；

测温能量平衡环控，与所述定向耦合器耦合，用于根据所述共形天线接收的反射波产生反馈信号，并向所述载波功率比例器提供所述反馈信号；

其中，所述载波功率比例器，用于根据所述反馈信号调节能量载波的功率。

10.一种移动终端，其特征在于，包括如权利要求8或9所述的RFID温度读写装置；或者具有如权利要求1至7中任一项所述便携式RFID温度读写装置。

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