專利名稱：一種射頻標(biāo)簽檢測裝置及其檢測方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及ー種射頻標(biāo)簽檢測裝置及其檢測方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)在，射頻標(biāo)簽，尤其是無源射頻標(biāo)簽被廣泛應(yīng)用于各種設(shè)施管理領(lǐng)域，例如，在燃?xì)夤芫W(wǎng)的管理領(lǐng)域。但是，由于戶外條件較為復(fù)雜，例如，標(biāo)簽與射頻標(biāo)簽檢測設(shè)備至少有一定的距離，而且干擾較多，無源射頻標(biāo)簽檢測裝置易受環(huán)境制約和干擾，較難實(shí)現(xiàn)好的檢測效果。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種能夠獲得更好檢測效果的射頻標(biāo)簽檢測裝置及其檢測方法。本發(fā)明首先提供ー種射頻標(biāo)簽檢測裝置，包括天線,包括依次稱合的震蕩電容、震蕩電感和天線接地開關(guān)；放電回路，包括將所述震蕩電感耦合到地的放電開關(guān)；天線監(jiān)控電路，用于接收所述天線收到的無線信號，并根據(jù)所述天線和放電回路的狀態(tài)，控制所述天線接地開關(guān)和放電開關(guān)的通斷；信號放大電路，用于輸出交變電流驅(qū)動所述天線發(fā)出無線信號；以及，信號處理電路，耦合于所述天線監(jiān)控電路，用于接收并處理所述天線收到的無線信號。相應(yīng)的本發(fā)明還提供一種采用所述的射頻標(biāo)簽檢測裝置的檢測方法，包括如下步驟驅(qū)動步驟所述放電開關(guān)斷開，所述天線接地開關(guān)閉合，所述信號放大電路發(fā)出預(yù)設(shè)頻率的交變電流，以驅(qū)動所述天線發(fā)出無線信號，如有外部的射頻標(biāo)簽，則使得外部的射頻標(biāo)簽共振,感生電流并儲存能量；放電步驟所述信號放大電路停止發(fā)出預(yù)設(shè)頻率的交變電流，斷開所述天線接地開關(guān)，閉合所述放電開關(guān)；接收步驟所述天線接收外部的射頻標(biāo)簽共振發(fā)出的信號，并傳送到所述信號處理電路進(jìn)行處理。采用上述技術(shù)方案，與現(xiàn)有技術(shù)相比其優(yōu)點(diǎn)在于首先，將整個(gè)識別標(biāo)簽的過程分作三步I)驅(qū)動步驟中，天線是LC串聯(lián)諧振電路，由信號放大電路提供電流驅(qū)動，在空間形成交變磁場。若空間存在射頻標(biāo)簽，則射頻標(biāo)簽會被激勵與天線產(chǎn)生共振并儲能。LC串聯(lián)諧振電路能夠最優(yōu)的把能量發(fā)射出去。2)共振達(dá)到一定程度時(shí)，停止交變磁場，將天線設(shè)置為并聯(lián)諧振電路并接通放電回路。此時(shí)射頻標(biāo)簽由余能維持阻尼振動。而天線因被放電回路吸收余能而停止振動。
3)斷開放電回路，標(biāo)簽還在作阻尼振動，此時(shí)標(biāo)簽形成的磁場會反激天線形成共振。通過檢測這個(gè)共振在天線上表現(xiàn)的振幅，則可檢測出標(biāo)簽并測距。此時(shí)，天線為LC并聯(lián)諧振電路。上述技術(shù)方案的特點(diǎn)包括，巧妙地設(shè)置ー個(gè)時(shí)間差，使天線和射頻標(biāo)簽通過磁感應(yīng)共振實(shí)現(xiàn)兩次能量轉(zhuǎn)移形成對應(yīng)關(guān)系實(shí)現(xiàn)檢測。射頻標(biāo)簽僅使用類低負(fù)載的LC諧振電路結(jié)構(gòu)并與天線諧振參數(shù)對應(yīng)。磁感應(yīng)共振有嚴(yán)格的頻率關(guān)系，有效降低其它頻率串?dāng)_。天線產(chǎn)生交變磁場激發(fā)標(biāo)簽共振和標(biāo)簽反激發(fā)天線共振兩次能量轉(zhuǎn)移在時(shí)間和電氣結(jié)構(gòu)上有明顯的分隔，有效降低內(nèi)部干擾。所以，這種標(biāo)簽檢測定位技術(shù)有良好的測量信噪比和準(zhǔn)確度，能實(shí)現(xiàn)ー種低成本的標(biāo)簽定位測距應(yīng)用。優(yōu)選的，所述放電開關(guān)和天線接地開關(guān)分別選擇采用MOS管。當(dāng)然，其他實(shí)施例也能選擇采用其他電氣或電子開關(guān)。進(jìn)ー步的，所述放電回路還包括串聯(lián)耦合于所述放電開關(guān)的ニ極管；該ニ極管的正極耦合于所述震蕩電感。優(yōu)選的，所述的射頻標(biāo)簽檢測裝置，還包括微處理器，用于分別控制所述信號放大電路、天線監(jiān)控電路和信號處理電路。優(yōu)選的，所述驅(qū)動步驟、放電步驟和接收步驟依次循環(huán)。


圖1是本發(fā)明射頻標(biāo)簽檢測裝置一種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)框圖；圖2是本發(fā)明射頻標(biāo)簽檢測裝置另ー種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)框具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的實(shí)施例做進(jìn)ー步的說明。如圖1所示,ー種射頻標(biāo)簽檢測裝置,包括天線,包括依次稱合的震蕩電容、震蕩電感和天線接地開關(guān)；放電回路，包括將所述震蕩電感耦合到地的放電開關(guān)；天線監(jiān)控電路，用于接收所述天線收到的無線信號，并根據(jù)所述天線和放電回路的狀態(tài)，控制所述天線接地開關(guān)和放電開關(guān)的通斷；信號放大電路，用于輸出交變電流驅(qū)動所述天線發(fā)出無線信號；以及信號處理電路，耦合于所述天線監(jiān)控電路，用于接收并處理所述天線收到的無線信號。相應(yīng)的，采用所述的射頻標(biāo)簽檢測裝置的檢測方法，包括如下步驟驅(qū)動步驟所述放電開關(guān)斷開，所述天線接地開關(guān)閉合，所述信號放大電路發(fā)出預(yù)設(shè)頻率的交變電流，以驅(qū)動所述天線發(fā)出無線信號，如有外部的射頻標(biāo)簽，則使得外部的射頻標(biāo)簽共振,感生電流并儲存能量；放電步驟所述信號放大電路停止發(fā)出預(yù)設(shè)頻率的交變電流，斷開所述天線接地開關(guān)，閉合所述放電開關(guān)；接收步驟所述天線接收外部的射頻標(biāo)簽共振發(fā)出的信號，并傳送到所述信號處理電路進(jìn)行處理。以下，以ー個(gè)更具體實(shí)施例進(jìn)行說明。在驅(qū)動步驟中，所述信號放大電路能夠選擇采用以PWM頻率，例如采用內(nèi)部控制的單片機(jī)給出來的頻率，交替接到電源(+Vcc)和地(GND)，產(chǎn)生交流驅(qū)動電壓，即產(chǎn)生驅(qū)動天線的信號源。當(dāng)所述天線中的天線接地開關(guān)閉合，天線接地。而斷開放電回路開關(guān)，相當(dāng)于接入一個(gè)阻抗很大的元件，基本無法通過放電回路釋放能量。而所述天線的信號輸出端電容的阻抗遠(yuǎn)大于天線的震蕩電感和震蕩電容，所以信號源輸出的電流主要通過天線的震蕩電感和震蕩電容，使天線的主要任務(wù)是產(chǎn)生磁場。在放電步驟中，所述信號放大電路能夠選擇為接地(GND)，即相當(dāng)于停止輸出PWM信號，然后，所述放電回路接通，同時(shí)天線的接地開關(guān)斷開，相當(dāng)于接入ー個(gè)極大阻抗，所述震蕩電感此時(shí)快速通過放電回路對地釋放能量，而震蕩電容的能量無法通過震蕩電感釋放也往放電回路中流走，所以震蕩電感和震蕩電容的回路迅速停止諧振。而此時(shí)所述天線為LC并聯(lián)電路。在接收步驟中，所述信號放大電路能夠選擇為接地，所述天線為LC并聯(lián)電路。斷開所述放電回路，所述天線被射頻標(biāo)簽的磁場反激。天線監(jiān)控電路能夠采用電容耦合到所述天線的輸出端，其輸出信號反映天線的三個(gè)階段的全部狀態(tài)。這樣，接收的信號能夠最小化的受到天線自身震蕩的影響，而且，一般來說LC串聯(lián)電路更容易震蕩發(fā)出能量，一般來說LC并聯(lián)電路更容易接受震蕩。這樣能夠大幅度提高檢測的靈敏度和檢測距 離。如圖2所示，與圖1所示實(shí)施例相比，其還包括用于分別控制所述信號放大電路、天線監(jiān)控電路和信號處理電路的微處理器。一般來說，射頻標(biāo)簽檢測裝置中，各部分采用相應(yīng)的模塊本身就能具有一定的處理能力，能夠來對各種狀態(tài)信號進(jìn)行處理，并送出相應(yīng)的控制信號。而此實(shí)施例中，將增加一個(gè)微處理器進(jìn)行相應(yīng)的處理，該微處理器例如可以選擇采用單片機(jī)。其中，所述放電開關(guān)和天線接地開關(guān)分別選擇采用MOS管。所述放電回路還包括串聯(lián)耦合于所述放電開關(guān)的ニ極管；該ニ極管的正極耦合于所述震蕩電感。以上內(nèi)容是結(jié)合具體的實(shí)施例對本發(fā)明所作的進(jìn)ー步詳細(xì)說明，不能認(rèn)定本發(fā)明的具體實(shí)施只局限于這些說明。對于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種射頻標(biāo)簽檢測裝置，其特征在于，包括天線，包括依次耦合的震蕩電容、震蕩電感和天線接地開關(guān)；放電回路，包括將所述震蕩電感耦合到地的放電開關(guān)；天線監(jiān)控電路，用于接收所述天線收到的無線信號，并根據(jù)所述天線和放電回路的狀態(tài)，控制所述天線接地開關(guān)和放電開關(guān)的通斷；信號放大電路，用于輸出交變電流驅(qū)動所述天線發(fā)出無線信號；以及信號處理電路，耦合于所述天線監(jiān)控電路，用于接收并處理所述天線收到的無線信號。
2.如權(quán)利要求1所述的射頻標(biāo)簽檢測裝置，其特征在于，所述放電開關(guān)和天線接地開關(guān)分別選擇采用MOS管。
3.如權(quán)利要求2所述的射頻標(biāo)簽檢測裝置，其特征在于，所述放電回路還包括串聯(lián)耦合于所述放電開關(guān)的二極管；該二極管的正極耦合于所述震蕩電感。
4.如權(quán)利要求1所述的射頻標(biāo)簽檢測裝置，其特征在于，還包括微處理器，用于分別控制所述信號放大電路、天線監(jiān)控電路和信號處理電路。
5.一種采用如權(quán)利要求1至4中任一所述的射頻標(biāo)簽檢測裝置的檢測方法，其特征在于，包括如下步驟驅(qū)動步驟所述放電開關(guān)斷開，所述天線接地開關(guān)閉合，所述信號放大電路發(fā)出預(yù)設(shè)頻率的交變電流，以驅(qū)動所述天線發(fā)出無線信號，如有外部的射頻標(biāo)簽，則使得外部的射頻標(biāo)簽共振，感生電流并儲存能量；放電步驟所述信號放大電路停止發(fā)出預(yù)設(shè)頻率的交變電流，斷開所述天線接地開關(guān)， 閉合所述放電開關(guān)；接收步驟所述天線接收外部的射頻標(biāo)簽共振發(fā)出的信號，并傳送到所述信號處理電路進(jìn)行處理。
6.如權(quán)利要求5所述的射頻標(biāo)簽檢測裝置的檢測方法，其特征在于，所述驅(qū)動步驟、放電步驟和接收步驟依次循環(huán)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種射頻標(biāo)簽檢測裝置及其檢測方法。一種射頻標(biāo)簽檢測裝置，包括天線，包括依次耦合的震蕩電容、震蕩電感和天線接地開關(guān)；放電回路，包括將所述震蕩電感耦合到地的放電開關(guān)；天線監(jiān)控電路，用于接收所述天線收到的無線信號，并根據(jù)所述天線和放電回路的狀態(tài)，控制所述天線接地開關(guān)和放電開關(guān)的通斷；信號放大電路，用于輸出交變電流驅(qū)動所述天線發(fā)出無線信號；以及信號處理電路，耦合于所述天線監(jiān)控電路，用于接收并處理所述天線收到的無線信號。
文檔編號G06K7/00GK103034827SQ20121053148
公開日2013年4月10日 申請日期2012年12月10日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月10日
發(fā)明者肖蕾, 胡嘉文, 楊文彪, 廖鵬 申請人:肖蕾