高頻rfid讀寫器擴(kuò)展適配器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種高頻RFID讀寫器擴(kuò)展適配器，包括：讀寫器；與所述讀寫器相連的功率放大器；與所述功率放大器相連的天線切換器；與所述天線切換器相連的多個天線，所述多個天線的頻段范圍為12.66MHz～14.26MHz；與所述讀寫器、功率放大器和天線切換器相連的主控制器，用于與所述讀寫器進(jìn)行信息交互、調(diào)節(jié)所述功率放大器的放大系數(shù)以及控制所述天線切換器在所述多個天線之間切換。本發(fā)明能夠控制天線的發(fā)射功率并且可以對外提供統(tǒng)一的讀寫器接口。
【專利說明】高頻RFID讀寫器擴(kuò)展適配器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種高頻RFID讀寫器擴(kuò)展適配器。
【背景技術(shù)】
[0002]射頻識別(RFID, Radio Frequency Identification)技術(shù)又稱為電子標(biāo)簽、無線射頻識別，可以通過無線信號識別特定目標(biāo)并讀寫相關(guān)數(shù)據(jù)。RFID技術(shù)目前已經(jīng)廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域，如圖書館、門禁系統(tǒng)、食品安全溯源等。
[0003]RFID讀寫器通過天線與RFID電子標(biāo)簽進(jìn)行無線通信，可以實(shí)現(xiàn)對標(biāo)簽識別碼和內(nèi)存數(shù)據(jù)的讀取或?qū)懭氩僮?。RFID讀寫器按照頻段來分可以分為低頻、高頻、超高頻等，按照便攜程度可以分為移動式的和固定式的。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)中，RFID讀寫器的種類很多，但是其功率往往較小，使用效果較差；而且提供的接口功能較弱，無法滿足實(shí)際項(xiàng)目的需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種高頻RFID讀寫器擴(kuò)展適配器，能夠控制天線的發(fā)射功率并且可以對外提供統(tǒng)一的讀寫器接口。
[0006]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種高頻RFID讀寫器擴(kuò)展適配器，包括:
[0007]讀寫器；
[0008]與所述讀寫器相連的功率放大器；
[0009]與所述功率放大器相連的天線切換器；
[0010]與所述天線切換器相連的多個天線，所述多個天線的頻段范圍為12.66MHz?14.26MHz ；
[0011]與所述讀寫器、功率放大器和天線切換器相連的主控制器，用于與所述讀寫器進(jìn)行信息交互、調(diào)節(jié)所述功率放大器的放大系數(shù)以及控制所述天線切換器在所述多個天線之間切換。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，所述高頻RFID讀寫器擴(kuò)展適配器還包括:與所述讀寫器相連的外部接口，所述主控制器經(jīng)由所述外部接口與外部進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，所述功率放大器包括AB類放大器。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，所述功率放大器還包括與所述AB類放大器相連的LC并聯(lián)諧振電路。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，所述功率放大器輸出的功率發(fā)內(nèi)為I?30W。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，所述天線切換器包括多個開關(guān)，其中每一開關(guān)分別與所述多個天線中的一個相連。
[0017]根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，所述主控制器為STM32F103系列微控制器。
[0018]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0019]本發(fā)明實(shí)施例的高頻RFID讀寫器擴(kuò)展適配器中包括與讀寫器相連的功率放大器，可以控制天線的發(fā)射功率，有利于改善讀寫過程中天線的接收和發(fā)送信號的質(zhì)量。
[0020]此外，本發(fā)明實(shí)施例的高頻RFID讀寫器擴(kuò)展適配器中，主控制器與讀寫器進(jìn)行信息交互，而主控制器經(jīng)由外部接口與外界進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，當(dāng)更換不同的讀寫器時，主控制器可以識別并翻譯新的讀寫器的通信協(xié)議，從而能夠通過統(tǒng)一的外部接口實(shí)現(xiàn)外界與讀寫器之間的通信。
[0021]另外，本發(fā)明實(shí)施例的高頻RFID讀寫器擴(kuò)展適配器還包括天線切換器，能夠?qū)Χ鄠€天線的使用進(jìn)行切換。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]圖1是本發(fā)明實(shí)施例的高頻RFID讀寫器擴(kuò)展適配器的結(jié)構(gòu)框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面結(jié)合具體實(shí)施例和附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明，但不應(yīng)以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0024]參考圖1，本實(shí)施例的高頻RFID讀寫器擴(kuò)展適配器包括:讀寫器11、功率放大器12、天線切換器13、多個天線14、主控制器15以及外部接口 16。
[0025]其中，讀寫器11可以是現(xiàn)有技術(shù)中各種類型的RFID讀寫器，例如固定式或者移動式的RFID讀寫器。
[0026]功率放大器12與讀寫器11相連，對傳輸?shù)男盘柟β蔬M(jìn)行放大。作為一個非限制性的例子，功率放大器12可以包括AB類放大器以及與該AB類放大器相連的LC并聯(lián)諧振電路。其中AB類放大器可以實(shí)現(xiàn)對中小功率的讀寫器的輸出功率的二次放大，而LC并聯(lián)諧振電路可以和外圍器件構(gòu)成匹配網(wǎng)絡(luò)。采用類似的結(jié)構(gòu)具有設(shè)計(jì)成本低、效率高、性能好等優(yōu)點(diǎn)。
[0027]本實(shí)施例中，功率放大器12的輸出功率可以是I?30W，其功率放大系數(shù)由主控制器15來控制和調(diào)節(jié)。
[0028]天線切換器13與功率放大器12相連，在主控制器15的控制下在多個天線14之間進(jìn)行切換。作為一個非限制性的例子，天線切換器13可以包括多個開關(guān)，其中每一個開關(guān)分別和一個天線14相連。例如，可以采用高頻PIN 二極管隨著正向電流If的大小變化，動作電阻Rd隨之發(fā)生變化的特性來實(shí)現(xiàn)高頻開關(guān)電路。
[0029]天線14可以是現(xiàn)有技術(shù)中任意一種適當(dāng)?shù)奶炀€，其數(shù)量可以是2個、3個、5個，但并不限于此。主控制器15向天線切換器13發(fā)送控制信號，從而實(shí)現(xiàn)工作天線的選擇和切換。
[0030]主控制器15與讀寫器11、功率放大器12和天線切換器13相連，可以和讀寫器11之間進(jìn)行信息交互，調(diào)節(jié)功率放大器12的放大系數(shù)以及控制天線切換器13在多個天線14之間進(jìn)行切換。作為一個優(yōu)選的實(shí)施例，主控制器15可以采用STM32F103系列微控制器(MCU)來實(shí)現(xiàn)，該系列的微控制器具有速度快、硬件接口資源豐富、固件開發(fā)方便等優(yōu)點(diǎn)。當(dāng)然，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，主控制器15也可以采用其他具有控制功能的專用或者通用器件來實(shí)現(xiàn)。
[0031]外部接口 16與主控制器15相連，主控制器15經(jīng)由外部接口 16與外界進(jìn)行數(shù)據(jù)的通信和交互。外部接口 16對外提供統(tǒng)一的接口，該統(tǒng)一的接口可以是各種通用或者自定義的接口，例如USB接口、RS232接口等，因此外界進(jìn)行讀取或?qū)懭霑r，可以遵循統(tǒng)一一致的接口協(xié)議來實(shí)現(xiàn)，而無需根據(jù)讀寫器11的改變而改變。
[0032]作為一個優(yōu)選的實(shí)施例，主控制器15中可以配置為識別讀寫器11的型號，并根據(jù)當(dāng)前讀寫器11的型號將外部接口 16傳輸?shù)男畔⒎g轉(zhuǎn)換為與讀寫器11的讀寫協(xié)議相匹配，例如，該識別和翻譯轉(zhuǎn)換的功能可以配置在主控制器15的固件中。因此，在更換讀寫器11之后，主控制器15可以自動識別更換后的讀寫器11，并對該更換后的讀寫器11的讀寫協(xié)議進(jìn)行翻譯轉(zhuǎn)換，使其與統(tǒng)一的外部接口 16相匹配。
[0033]當(dāng)然，用戶也可以通過外部接口 16對主控制器15中的固件進(jìn)行配置和更新，以更改或者增加主控制器15能夠支持的讀寫器11的型號。
[0034]在一具體的應(yīng)用場景中，用戶可以通過外部接口 16與主控制器15進(jìn)行通信，將功率放大器12的放大系數(shù)調(diào)節(jié)至適當(dāng)?shù)姆秶驍?shù)值，并控制天線切換器13切換使用一適當(dāng)?shù)奶炀€14 ;之后控制讀寫器11進(jìn)行RFID電子標(biāo)簽的寫入操作，讀寫器11輸出中、小功率的射頻信號，該射頻信號經(jīng)過功率放大器12放大之后(放大后輸出的信號功率例如是I?30W)，經(jīng)由天線切換器13先前選擇的天線14傳輸出去。
[0035]綜上，本實(shí)施例的高頻RFID讀寫器擴(kuò)展適配器具有如下優(yōu)點(diǎn):
[0036]1、能夠?qū)F(xiàn)有的單天線的讀寫器適配為多天線的讀寫器；
[0037]2、可以通過功率放大器控制天線的發(fā)射功率；
[0038]3、能夠?qū)⒔y(tǒng)一的外部接口協(xié)議翻譯轉(zhuǎn)換為多種特定的讀寫器協(xié)議；
[0039]4、對外能夠提供一個統(tǒng)一的外部接口，使得內(nèi)部的讀寫器對于外部項(xiàng)目開發(fā)透明化；
[0040]5、通過外部接口可以實(shí)現(xiàn)定制化功能，例如可以提供接口軟件升級、內(nèi)部的讀寫器軟件升級、天線發(fā)射功率的調(diào)節(jié)、工作天線的切換選擇、讀寫器的命令選擇等。
[0041]本發(fā)明雖然以較佳實(shí)施例公開如上，但其并不是用來限定本發(fā)明，任何本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，都可以做出可能的變動和修改，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)以本發(fā)明權(quán)利要求所界定的范圍為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種高頻RFID讀寫器擴(kuò)展適配器，其特征在于，包括: 讀寫器； 與所述讀寫器相連的功率放大器； 與所述功率放大器相連的天線切換器； 與所述天線切換器相連的多個天線，所述多個天線的頻段范圍為12.66MHz?14.26MHz ； 與所述讀寫器、功率放大器和天線切換器相連的主控制器，用于與所述讀寫器進(jìn)行信息交互、調(diào)節(jié)所述功率放大器的放大系數(shù)以及控制所述天線切換器在所述多個天線之間切換。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高頻RFID讀寫器擴(kuò)展適配器，其特征在于，還包括:與所述讀寫器相連的外部接口，所述主控制器經(jīng)由所述外部接口與外部進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高頻RFID讀寫器擴(kuò)展適配器，其特征在于，所述功率放大器包括AB類放大器。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的高頻RFID讀寫器擴(kuò)展適配器，其特征在于，所述功率放大器還包括與所述AB類放大器相連的LC并聯(lián)諧振電路。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高頻RFID讀寫器擴(kuò)展適配器，其特征在于，所述功率放大器輸出的功率發(fā)內(nèi)為I?30W。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高頻RFID讀寫器擴(kuò)展適配器，其特征在于，所述天線切換器包括多個開關(guān)，其中每一開關(guān)分別與所述多個天線中的一個相連。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高頻RFID讀寫器擴(kuò)展適配器，其特征在于，所述主控制器為STM32F103系列微控制器。
【文檔編號】G06K17/00GK103793724SQ201210422554
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2012年10月30日 優(yōu)先權(quán)日:2012年10月30日
【發(fā)明者】張磊, 陳禹 申請人:上海阿法迪智能標(biāo)簽系統(tǒng)技術(shù)有限公司