專利名稱：一種新型射頻電子標(biāo)簽電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及微波射頻電路技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種新型射頻電子標(biāo)簽電路。
背景技術(shù)：
射頻通訊領(lǐng)域以及需要進行標(biāo)記的一些物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)需要識別具體的器件、裝置等時， 比較方便的方法是在各個需要識別的器件、裝置上設(shè)置電子標(biāo)簽，需要識別時，通過閱讀器讀取即可，因此，電子標(biāo)簽電路在目前射頻通訊領(lǐng)域以及需要進行標(biāo)記的一些物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)是很必要的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種新型射頻電子標(biāo)簽電路。一種新型射頻電子標(biāo)簽電路，其中包括順次連接的LC振蕩電路、平衡電路、匹配調(diào)節(jié)電路、解調(diào)電路，還包括控制單元，解調(diào)電路的信號輸出端連接控制單元的信號輸入端，控制單元的控制信號輸出端連接匹配調(diào)節(jié)電路的匹配/失諧控制信號輸入端。所述的新型射頻電子標(biāo)簽電路，其中所述的LC振蕩電路包括電感單元和第四電容，電感單元的兩端分別與第四電容的兩端對應(yīng)連接，電感單元與第四電容對應(yīng)連接的兩端分別連接平衡電路的兩信號輸入端。所述的新型射頻電子標(biāo)簽電路，其中所述的電感單元包括第一、第二、第三、第四電感，第一、第二電感相串聯(lián)構(gòu)成第一電感組，第三、第四電感相串聯(lián)構(gòu)成第二電感組，第一、第二電感組的一端均接地，第一、第二電感組的另一端分別連接第四電容的兩端。所述的新型射頻電子標(biāo)簽電路，其中所述的平衡電路包括第五電感、第六電感、 第五電容、第六電容，第五電感、第六電感的第一端分別連接LC振蕩電路的兩輸出端，第五電感、第六電感的第二端分別連接第六電容、第五電容的第一端，第五電容、第六電容的第二端分別連接第五電感、第六電感的第一端；第五電感與第六電容的中間接點用于連接匹配調(diào)節(jié)電路的信號輸入端，第六電感與第五電容的中間接點用于接地。所述的新型射頻電子標(biāo)簽電路，其中所述的匹配調(diào)節(jié)電路包括第九可變電容、第二電容、第三電容、第七電感，第七電感的兩端分別連接第二電容、第三電容的第一端，第二電容、第三電容的第二端接地，第二電容與第七電感的中間接點用于連接平衡電路的信號輸出端，第七電感與第二電容的中間接點用于連接解調(diào)電路的信號輸入端；第九可變電容的第一、第二端分別連接第二電容的第一、第二端，第九可變電容的第一端還連接控制單元的控制信號輸出端。所述的新型射頻電子標(biāo)簽電路，其中所述的匹配調(diào)節(jié)電路還包括第一擱置電容， 第九可變電容、第二電容的第一端與第七電感第一端的中間接點通過第一擱置電容連接平衡電路的信號輸出端。所述的新型射頻電子標(biāo)簽電路，其中解調(diào)電路包括第一檢波二極管、第二檢波二極管、第一電阻、第八電容，第一檢波二極管的正極連接匹配調(diào)節(jié)電路的信號輸出端，第一檢波二極管的負極用于連接控制單元的信號輸入端，第二檢波二極管的正極接地、負極連接第一檢波二極管的正極，第一、第二檢波二極管構(gòu)成倍壓整流電路；作為負載的第一電阻、第八電容分別并聯(lián)在第一檢波二極管的負極與地之間。所述的新型射頻電子標(biāo)簽電路，其中解調(diào)電路還包括第十隔直電容，第十隔直電容串接在匹配調(diào)節(jié)電路的輸出端與第一檢波二極管的正極之間。所述的新型射頻電子標(biāo)簽電路，其中解調(diào)電路還包括第七穩(wěn)壓電容，第七穩(wěn)壓電容一端連接第一檢波二極管的負極，第七穩(wěn)壓電容另一端連接控制單元的電源輸入端。所述的新型射頻電子標(biāo)簽電路，其中所述的控制單元包括微處理器，微處理器的信號輸入端連接解調(diào)電路信號輸出端，微處理器的控制信號輸出端連接匹配調(diào)節(jié)電路的匹配/失諧控制信號輸入端。本發(fā)明采用上述技術(shù)方案后將達到如下的技術(shù)效果
本發(fā)明的新型射頻電子標(biāo)簽電路，通過控制單元控制匹配調(diào)節(jié)電路匹配或失諧來使LC 振蕩電路中由于所接收的高頻信號所產(chǎn)生的高頻電流產(chǎn)生變化，從而使LC振蕩電路反射出去的高頻信號發(fā)生變化，與本發(fā)明的新型射頻電子標(biāo)簽電路所配合使用的閱讀器讀取本發(fā)明標(biāo)簽電路的反射信號后進行解析，即可得到本發(fā)明的新型射頻電子標(biāo)簽電路的ID號碼等信息。如上可見，本發(fā)明技術(shù)方案結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，在實際應(yīng)用時不需要消耗能源， 非常具有實用推廣價值。


圖1為本發(fā)明的新型射頻電子標(biāo)簽電路的結(jié)構(gòu)框圖； 圖2為本發(fā)明的新型射頻電子標(biāo)簽電路的電路原理圖。
具體實施例方式
本發(fā)明的一種新型射頻電子標(biāo)簽電路，如圖1，其中包括順次連接的LC振蕩電路、平衡電路、匹配調(diào)節(jié)電路、解調(diào)電路，還包括控制單元，解調(diào)電路的信號輸出端連接控制單元的信號輸入端，控制單元的控制信號輸出端連接匹配調(diào)節(jié)電路的匹配/失諧控制信號輸入端。如圖2，所述的LC振蕩電路包括電感單元和第四電容C4，所述的電感單元包括第一、第二、第三、第四電感Li、L2、L3、L4，第一、第二電感Li、L2相串聯(lián)構(gòu)成第一電感組，第三、第四電感L3、L4相串聯(lián)構(gòu)成第二電感組，第一、第二電感組的一端均接地，第一、第二電感組的另一端分別連接第四電容C4的兩端；電感單元與第四電容對應(yīng)連接的兩端分別連接平衡電路的兩信號輸入端。所述的平衡電路采用巴倫平衡電路，包括第五電感L5、第六電感L6、第五電容C5、 第六電容C6，第五電感L5、第六電感L6的第一端分別連接LC振蕩電路中用于信號輸出的電感單元與第四電容所對應(yīng)連接的兩端，第五電感L5、第六電感L6的第二端分別連接第六電容C6、第五電容C5的第一端，第五電容C5、第六電容C6的第二端分別連接第五電感L5、 第六電感L6的第一端；第五電感L5與第六電容C6的中間接點用于連接匹配調(diào)節(jié)電路的信號輸入端，第六電感L6與第五電容C5的中間接點用于接地。所述的匹配調(diào)節(jié)電路包括第九可變電容C9、第二電容C2、第三電容C3、第七電感 L7以及第一擱置電容Cl，第七電感L7的兩端分別連接第二電容C2、第三電容C3的第一端， 第二電容C2、第三電容C3的第二端接地，第二電容C2與第七電感L7的中間接點通過第一擱置電容Cl連接平衡電路中用作信號輸出端的第五電感L5與第六電容C6的中間接點，第七電感L7與第二電容C2的中間接點用于連接解調(diào)電路的信號輸入端；第九可變電容C9的第一、第二端分別連接第二電容C2的第一、第二端，第九可變電容C9的第一端還連接控制單元的控制信號輸出端。所述的解調(diào)電路包括第一檢波二極管P1、第二檢波二極管P2、第一電阻R1、第八電容C8、第十隔直電容C10，第一檢波二極管Pl的正極通過第十隔直電容ClO連接匹配調(diào)節(jié)電路中用于輸出信號的第七電感L7與第二電容C2的中間接點，第一檢波二極管Pl的負極用于連接控制單元的信號輸入端，第二檢波二極管P2的正極接地、負極連接第一檢波二極管Pl的正極，第一、第二檢波二極管P1、P2構(gòu)成倍壓整流電路；作為負載的第一電阻R1、 第八電容C8分別并聯(lián)在第一檢波二極管Pl的負極與地之間。所述的控制單元采用微處理器Ul，微處理器Ul的信號輸入端Xl管腳連接解調(diào)電路中第一檢波二極管Pl的負極，微處理器Ul的控制信號輸出端X2管腳連接匹配調(diào)節(jié)電路中第九可變電容C9的第一端。所述的解調(diào)電路還包括第七穩(wěn)壓電容C7，第七穩(wěn)壓電容C7—端連接第一檢波二極管Pl的負極，第七穩(wěn)壓電容C7另一端連接微處理器Ul的電源輸入端VCC管腳。所述的LC振蕩電路構(gòu)成本發(fā)明新型射頻電子標(biāo)簽電路的收發(fā)天線模塊，也就是并聯(lián)諧振回路；前述LC振蕩電路接收到與本發(fā)明新型射頻電子標(biāo)簽電路相匹配的閱讀器所發(fā)出的射頻信號(即電磁波)后，經(jīng)由電感L5、L6、電容C5、C6組成的巴倫平衡電路(也稱為平衡與不平衡變換器)將接收到的射頻信號轉(zhuǎn)換為不平衡的、可以用同軸線傳輸?shù)碾姶挪ㄝ敵?，然后，?jīng)過電容Cl為隔去直流，送入由可變電容C9與電容C2、C3、電感L7組成的‘ ?！推ヅ湔{(diào)節(jié)電路進行電路匹配。在這里，電容C9也可采用失諧電容；經(jīng)匹配調(diào)節(jié)電路輸出的信號再經(jīng)隔直電容ClO隔直后，送入檢波電路進行處理，檢波電路處理后的信號再送入控制單元中微處理器Ul的信號輸入端Xl管腳，微處理器Ul處理后，通過微處理器Ul 的控制信號輸出端X2管腳輸出方波信號，所述方波信號提供高低兩種電平的電壓信號，用來控制可變電容C9的電容量的大小，從而控制‘W’型匹配調(diào)節(jié)電路處于匹配和失諧兩種狀態(tài)，由于型匹配調(diào)節(jié)電路在匹配或失諧的兩種狀態(tài)的轉(zhuǎn)換，使輸入匹配調(diào)節(jié)電路的射頻信號向LC振蕩電路不發(fā)生反射和發(fā)生反射，從而引起LC振蕩電路中電感Li、L2、L3、L4 中高頻電流的變化，產(chǎn)生后向散射機理。所述的后向散射機理是指通過負載阻抗變化使諧振電路產(chǎn)生反射的電磁波的現(xiàn)象，稱為后向散射。檢波電路中，檢波二極管Pl與檢波二極管P2組成倍壓整流電路，電阻Rl和電容C8作為倍壓整流電路的負載，倍壓整流電路處理后的指令信號傳送給微處理器Ul ；同時，倍壓整流電路處理后的信號經(jīng)電容C7穩(wěn)壓后為微處理器Ul的VCC管腳供電，使得本發(fā)明標(biāo)簽電路不需要外置電源。綜上，本發(fā)明標(biāo)簽電路中的LC振蕩電路具有接收閱讀器的射頻信號和反射射頻信號給閱讀器的功能。LC振蕩電路接收閱讀器發(fā)來的已調(diào)射頻信號，經(jīng)過巴倫平衡電路和匹配網(wǎng)絡(luò)、檢波電路處理，將已調(diào)發(fā)射射頻信號轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟娫春拖嚓P(guān)指令信息，分別提供給微處理器Ul的電源輸入管腳VCC和信號輸入管腳Xl，微處理器Ul處理后通過其控制信號輸出管腳X2輸出相關(guān)的方波電壓信號，方波電壓信號可以看作是可變的電壓，用于控制可變電容C9的電容量大??；可變電容C9電容量大小的改變，造成LC振蕩電路處于諧振或失諧兩種狀態(tài)，使LC振蕩電路接收的射頻信號不反射全部傳輸?shù)綐?biāo)簽電路和部分反射，閱讀器再接收LC振蕩電路反射信號的大小，從中解調(diào)出代表該標(biāo)簽電路的唯一 ID號等信息。其中微處理器Ul將管腳Xl輸入的信號進行處理后，通過管腳X2輸出一種可用二進制數(shù)字基帶信號的“0”和“1”兩種狀態(tài)去調(diào)制可調(diào)電容C9電容量大小的方波信號，從而改變匹配調(diào)節(jié)電路的負載阻抗值，進而改變本發(fā)明標(biāo)簽電路所呈現(xiàn)的等效負載的大小， 達到本發(fā)明標(biāo)簽電路等效負載的匹配與失配兩種狀態(tài)；當(dāng)可調(diào)電容C9被控制調(diào)整到第一種電容值時，本發(fā)明標(biāo)簽電路相對于閱讀器呈現(xiàn)等效匹配負載，這時閱讀器發(fā)射的信號基本上全部都被本發(fā)明標(biāo)簽電路所吸收，導(dǎo)致閱讀器只能接收到本發(fā)明標(biāo)簽電路反射的信號非常小，而當(dāng)微處理器Ul將可調(diào)電容C9控制調(diào)整到第二種電容值時，本發(fā)明標(biāo)簽電路相對于閱讀器呈現(xiàn)等效失配負載，這時閱讀器接發(fā)射的信號只有很少的一部分被本發(fā)明標(biāo)簽電路所吸收來維持微處理器Ul的工作，大部分信號都被反射回閱讀器，所以閱讀器將接收到較大的標(biāo)簽反射信號，閱讀器將根據(jù)協(xié)議規(guī)定以及內(nèi)部程序做出識別或讀出本發(fā)明標(biāo)簽電路的ID號碼等相關(guān)信息。
權(quán)利要求
1.一種新型射頻電子標(biāo)簽電路，其特征在于包括順次連接的LC振蕩電路、平衡電路、 匹配調(diào)節(jié)電路、解調(diào)電路，還包括控制單元，解調(diào)電路的信號輸出端連接控制單元的信號輸入端，控制單元的控制信號輸出端連接匹配調(diào)節(jié)電路的匹配/失諧控制信號輸入端。
2.如權(quán)利要求1所述的新型射頻電子標(biāo)簽電路，其特征在于所述的LC振蕩電路包括電感單元和第四電容，電感單元的兩端分別與第四電容的兩端對應(yīng)連接，電感單元與第四電容對應(yīng)連接的兩端分別連接平衡電路的兩信號輸入端。
3.如權(quán)利要求2所述的新型射頻電子標(biāo)簽電路，其特征在于所述的電感單元包括第一、第二、第三、第四電感，第一、第二電感相串聯(lián)構(gòu)成第一電感組，第三、第四電感相串聯(lián)構(gòu)成第二電感組，第一、第二電感組的一端均接地，第一、第二電感組的另一端分別連接第四電容的兩端。
4.如權(quán)利要求1或2或3所述的新型射頻電子標(biāo)簽電路，其特征在于所述的平衡電路包括第五電感、第六電感、第五電容、第六電容，第五電感、第六電感的第一端分別連接LC 振蕩電路的兩輸出端，第五電感、第六電感的第二端分別連接第六電容、第五電容的第一端，第五電容、第六電容的第二端分別連接第五電感、第六電感的第一端；第五電感與第六電容的中間接點用于連接匹配調(diào)節(jié)電路的信號輸入端，第六電感與第五電容的中間接點用于接地。
5.如權(quán)利要求4所述的新型射頻電子標(biāo)簽電路，其特征在于所述的匹配調(diào)節(jié)電路包括第九可變電容、第二電容、第三電容、第七電感，第七電感的兩端分別連接第二電容、第三電容的第一端，第二電容、第三電容的第二端接地，第二電容與第七電感的中間接點用于連接平衡電路的信號輸出端，第七電感與第二電容的中間接點用于連接解調(diào)電路的信號輸入端；第九可變電容的第一、第二端分別連接第二電容的第一、第二端，第九可變電容的第一端還連接控制單元的控制信號輸出端。
6.如權(quán)利要求5所述的新型射頻電子標(biāo)簽電路，其特征在于所述的匹配調(diào)節(jié)電路還包括第一擱置電容，第九可變電容、第二電容的第一端與第七電感第一端的中間接點通過第一擱置電容連接平衡電路的信號輸出端。
7.如權(quán)利要求6所述的新型射頻電子標(biāo)簽電路，其特征在于解調(diào)電路包括第一檢波二極管、第二檢波二極管、第一電阻、第八電容，第一檢波二極管的正極連接匹配調(diào)節(jié)電路的信號輸出端，第一檢波二極管的負極用于連接控制單元的信號輸入端，第二檢波二極管的正極接地、負極連接第一檢波二極管的正極，第一、第二檢波二極管構(gòu)成倍壓整流電路; 作為負載的第一電阻、第八電容分別并聯(lián)在第一檢波二極管的負極與地之間。
8.如權(quán)利要求7所述的新型射頻電子標(biāo)簽電路，其特征在于解調(diào)電路還包括第十隔直電容，第十隔直電容串接在匹配調(diào)節(jié)電路的輸出端與第一檢波二極管的正極之間。
9.如權(quán)利要求8所述的新型射頻電子標(biāo)簽電路，其特征在于解調(diào)電路還包括第七穩(wěn)壓電容，第七穩(wěn)壓電容一端連接第一檢波二極管的負極，第七穩(wěn)壓電容另一端連接控制單元的電源輸入端。
10.如權(quán)利要求9所述的新型射頻電子標(biāo)簽電路，其特征在于所述的控制單元包括微處理器，微處理器的信號輸入端連接解調(diào)電路信號輸出端，微處理器的控制信號輸出端連接匹配調(diào)節(jié)電路的匹配/失諧控制信號輸入端。
全文摘要
一種新型射頻電子標(biāo)簽電路，包括順次連接的LC振蕩電路、平衡電路、匹配調(diào)節(jié)電路、解調(diào)電路，還包括控制單元，解調(diào)電路的信號輸出端連接控制單元的信號輸入端，控制單元的控制信號輸出端連接匹配調(diào)節(jié)電路的匹配/失諧控制信號輸入端。通過控制單元控制匹配調(diào)節(jié)電路匹配或失諧來使LC振蕩電路中由于所接收的高頻信號所產(chǎn)生的高頻電流產(chǎn)生變化，從而使LC振蕩電路反射出去的高頻信號發(fā)生變化，與本發(fā)明的新型射頻電子標(biāo)簽電路所配合使用的閱讀器讀取本發(fā)明標(biāo)簽電路的反射信號后進行解析，即可得到本發(fā)明的新型射頻電子標(biāo)簽電路的ID號碼等信息。如上，本發(fā)明技術(shù)方案結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，在實際應(yīng)用時不需要消耗能源，非常具有實用推廣價值。
文檔編號G06K19/077GK102324057SQ20111026741
公開日2012年1月18日 申請日期2011年9月9日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月9日
發(fā)明者郭中堂 申請人:河南東陸高科實業(yè)有限公司