無(wú)線讀取器裝置制造方法
【專利摘要】一種無(wú)線讀取器裝置，適于讀取一無(wú)線標(biāo)簽。此無(wú)線讀取器裝置包括讀取器單元、放大單元、天線單元與反饋控制單元。讀取器單元用以提供讀取信號(hào)。放大單元耦接讀取器單元，用以接收并放大讀取信號(hào)，以產(chǎn)生放大后的讀取信號(hào)。天線單元耦接放大單元，用以接收并傳送放大后的讀取信號(hào)，且天線單元感應(yīng)無(wú)線讀取器裝置與無(wú)線標(biāo)簽的距離，而產(chǎn)生回應(yīng)信號(hào)。反饋控制單元耦接放大單元與天線單元，用以接收放大后的讀取信號(hào)與回應(yīng)信號(hào)，以產(chǎn)生控制信號(hào)，而調(diào)整放大單元的增益量。
【專利說明】無(wú)線讀取器裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種讀取器，特別涉及一種無(wú)線讀取器裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著無(wú)線通訊科技的發(fā)展，使用者可不受地形限制，利用無(wú)線通訊系統(tǒng)進(jìn)行信息傳輸，使得利用無(wú)線通訊技術(shù)的電子產(chǎn)品，例如筆記型計(jì)算機(jī)(Notebook Computer)、手機(jī)、個(gè)人數(shù)字助理(Personal Digital Assistant, PDA)等可攜式電子裝置的數(shù)量及種類與日俱增，而用于收發(fā)電磁波信號(hào)的天線即成為無(wú)線通訊裝置中相當(dāng)重要的元件之一。
[0003]一般來(lái)說，天線的尺寸越大，相對(duì)的天線的發(fā)射場(chǎng)強(qiáng)越大，且感應(yīng)距離也越高。但是，隨著電子產(chǎn)品朝向輕薄化進(jìn)行設(shè)計(jì)開發(fā)(即電子產(chǎn)品的尺寸越做越小)，則天線的尺寸也需相對(duì)的減小，造成天線的發(fā)射場(chǎng)強(qiáng)減少且感應(yīng)距離縮短，使得信號(hào)收發(fā)不佳。并且，當(dāng)發(fā)射端與接收端的兩個(gè)天線互相靠近時(shí)，會(huì)產(chǎn)生天線負(fù)載效應(yīng)(Antenna Loading Effect)且造成諧振偏移，而讓天線的發(fā)射場(chǎng)強(qiáng)減弱，使得信號(hào)收發(fā)不佳而產(chǎn)生信息讀取的錯(cuò)誤。因此，如可有效改善小尺寸天線的發(fā)射場(chǎng)強(qiáng)強(qiáng)度，將是一個(gè)重要的課題。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]鑒于以上的問題，本實(shí)用新型的目的在于提供一種無(wú)線讀取器裝置，藉以增加天線單元的發(fā)射場(chǎng)強(qiáng)，并提供穩(wěn)定的信號(hào)輸出以及達(dá)成低電流高場(chǎng)強(qiáng)的效果。
[0005]為達(dá)上述目的，本實(shí)用新型提供一種無(wú)線讀取器裝置，適于讀取一無(wú)線標(biāo)簽，其中，該無(wú)線讀取器裝置包括:
[0006]一讀取器單元，用以提供一讀取信號(hào)；
[0007]—放大單元，耦接該讀取器單元，用以接收并放大該讀取信號(hào)，以產(chǎn)生放大后的該讀取信號(hào)；
[0008]一天線單元，耦接該放大單元，用以接收并傳送放大后的該讀取信號(hào)，且該天線單元感應(yīng)該無(wú)線讀取器裝置與該無(wú)線標(biāo)簽的距離，而產(chǎn)生一回應(yīng)信號(hào)；以及
[0009]一反饋控制單元，耦接該放大單元與該天線單元，用以接收該回應(yīng)信號(hào)，以產(chǎn)生一控制信號(hào)，而調(diào)整該放大單元的增益量，且依據(jù)該回應(yīng)信號(hào)，調(diào)整該反饋控制單元與該天線線圈之間的一諧振頻率。
[0010]上述的無(wú)線讀取器裝置，其特征在于，中該反饋控制單元包括:
[0011]一檢測(cè)單元，耦接該放大單元與該天線單元，用以接收該回應(yīng)信號(hào)，以產(chǎn)生一檢測(cè)信號(hào)，且依據(jù)該回應(yīng)信號(hào)，調(diào)整該諧振頻率；以及
[0012]一控制單元，耦接該檢測(cè)單元，用以接收該檢測(cè)信號(hào)，并依據(jù)該檢測(cè)信號(hào)，而產(chǎn)生該控制信號(hào)，以調(diào)整該放大單元的增益量。
[0013]上述的無(wú)線讀取器裝置，其中該檢測(cè)單元包括:
[0014]一計(jì)算單元，耦接該天線單元，用以接收該回應(yīng)信號(hào)，以計(jì)算該天線單元的一負(fù)載效應(yīng)所產(chǎn)生的變化，并產(chǎn)生該檢測(cè)信號(hào)；以及[0015]一變?nèi)荻O管，耦接于該放大單元與該天線單元之間以及該計(jì)算單元，用以接收并依據(jù)該檢測(cè)信號(hào)，以產(chǎn)生一諧振頻率變化量，調(diào)整該諧振頻率。
[0016]上述的無(wú)線讀取器裝置，其中該反饋控制單元更包括:
[0017]一電流單元，耦接于該放大單元與該控制單元之間，用以提供多個(gè)電流信號(hào)，且依據(jù)該控制信號(hào)，而選擇該些電流信號(hào)其中之一并輸出至該放大單元，以調(diào)整該放大單元的增益值。
[0018]上述的無(wú)線讀取器裝置，其中該天線單元為一無(wú)線射頻天線或一近場(chǎng)通訊天線。
[0019]上述的無(wú)線讀取器裝置，其中該無(wú)線讀取器裝置適于設(shè)置于一電子卡。
[0020]上述的無(wú)線讀取器裝置，其中該電子卡為SD卡、Micro SD卡、SM卡或Micro SIM卡。
[0021]本實(shí)用新型所揭露的無(wú)線讀取器裝置，其藉由放大單元放大讀取器單元所產(chǎn)生的讀取信號(hào)，以增加讀取信號(hào)的電流量，進(jìn)而增加天線單元的發(fā)射場(chǎng)強(qiáng)。另外，同時(shí)再藉由反饋控制單元依據(jù)放大后的讀取信號(hào)以及回應(yīng)信號(hào)(無(wú)線讀取器裝置與無(wú)線標(biāo)簽之間的距離)的大小，而調(diào)整放大單元的增益值以及調(diào)整反饋控制單元與天線線圈之間的諧振頻率，使得無(wú)線讀取器裝置不論靠近或遠(yuǎn)離無(wú)線標(biāo)簽，都可發(fā)射固定大小的讀取信號(hào)。如此一來(lái)，可有效避免天線負(fù)載效應(yīng)所產(chǎn)生的諧振偏移而造成天線單元的發(fā)射場(chǎng)強(qiáng)減弱，使得讀取數(shù)據(jù)產(chǎn)生錯(cuò)誤，并且還可增加讀取信號(hào)輸出的穩(wěn)定性以及達(dá)到低電流高場(chǎng)強(qiáng)的效果。
[0022]以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)描述，但不作為對(duì)本實(shí)用新型的限定。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]圖1為本實(shí)用新型的無(wú)線讀取器裝置的示意圖；
[0024]圖2為本實(shí)用新型的無(wú)線讀取器裝置的詳細(xì)示意圖。
[0025]其中，附圖標(biāo)記
[0026]100無(wú)線讀取器裝置
[0027]110讀取器單元
[0028]120放大單元
[0029]130天線單元
[0030]140反饋控制單元
[0031]210檢測(cè)單元
[0032]220控制單元
[0033]230 計(jì)算單元
[0034]240變?nèi)荻O管
[0035]250 電流單元
【具體實(shí)施方式】
[0036]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)原理和工作原理作具體的描述:
[0037]以下所列舉的各實(shí)施例中，將以相同的標(biāo)號(hào)代表相同或相似的元件。
[0038]請(qǐng)參考圖1所示，其為本實(shí)用新型的無(wú)線讀取器裝置的示意圖。本實(shí)施例的無(wú)線讀取器裝置100適于讀取無(wú)線標(biāo)簽(Tag)180，例如讀取無(wú)線標(biāo)簽內(nèi)的信息。無(wú)線讀取器裝置100包括讀取器單元110、放大單元120、天線單元130與反饋控制單元140。
[0039]讀取器單元110用以提供讀取信號(hào)。放大單元120耦接讀取器單元110，用以接收并放大讀取信號(hào)，以產(chǎn)生放大后的讀取信號(hào)，例如增加讀取信號(hào)的電流值，進(jìn)而增加天線單元130的發(fā)射場(chǎng)強(qiáng)。天線單元130耦接放大單元120，用以接收并傳送放大后的讀取信號(hào)，使得無(wú)線標(biāo)簽180可有效接收到讀取器單元110所提供的讀取信號(hào)，以進(jìn)行相應(yīng)的操作，進(jìn)而將無(wú)線標(biāo)簽180上所存放的信息回傳給無(wú)線讀取器裝置110，以便使用者可藉由無(wú)線讀取裝置100得知無(wú)線標(biāo)簽180中所儲(chǔ)存的信息。
[0040]并且，天線單元130還會(huì)感應(yīng)無(wú)線讀取器裝置100與無(wú)線標(biāo)簽180的距離，而產(chǎn)生回應(yīng)信號(hào)。舉例來(lái)說，回應(yīng)信號(hào)為“大”表示無(wú)線讀取器裝置100距離無(wú)線標(biāo)簽180的距離較近，而回應(yīng)信號(hào)為“小”表示無(wú)線讀取器裝置100距離無(wú)線標(biāo)簽180的距離較近。在本實(shí)施例中，天線線圈120可以是無(wú)線射頻天線或是近場(chǎng)通訊(Near Field Communication, NFC)天線。
[0041]反饋控制單元140耦接放大單元120與天線單元130，用以接收回應(yīng)信號(hào)，以產(chǎn)生控制信號(hào)，而調(diào)整放大單元120的增益量。也就是說，反饋控制單元140可依據(jù)反饋信號(hào)的信號(hào)大小，而產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的控制信號(hào)，以調(diào)整讀取信號(hào)的電流值，進(jìn)而調(diào)整天線單元130的發(fā)射場(chǎng)強(qiáng)強(qiáng)度。進(jìn)一步來(lái)說,反饋控制單元140可以為一微控制器(Micro ControlUnit，MCU)，且可以寫入一驅(qū)動(dòng)程序(Driver)，并執(zhí)行此驅(qū)動(dòng)程序，以達(dá)成調(diào)整放大單元120的增益量的作用。
[0042]舉例來(lái)說，當(dāng)回應(yīng)信號(hào)為“大”時(shí)，反饋控制單元140可依據(jù)當(dāng)時(shí)的回應(yīng)信號(hào)的大小，以查表或采用計(jì)算公式的方式產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的控制信號(hào)，此控制信號(hào)例如用以將放大單元120的增益量調(diào)小，以減少讀取信號(hào)的電流值，進(jìn)而減少天線單元130的發(fā)射場(chǎng)強(qiáng)強(qiáng)度。
[0043]當(dāng)回應(yīng)信號(hào)為“小”時(shí)，反饋控制單元140可依據(jù)當(dāng)時(shí)的回應(yīng)信號(hào)的大小，以查表或采用計(jì)算公式的方式產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的控制信號(hào)，此控制信號(hào)例如用以將放大單元120的增益量調(diào)大，以減少讀取信號(hào)的電流值，進(jìn)而減少天線單元130的發(fā)射場(chǎng)強(qiáng)強(qiáng)度。
[0044]另外，反饋控制單元140可依據(jù)回應(yīng)信號(hào)，調(diào)整反饋控制單元140與天線線圈130之間的諧振頻率，以改變天線線圈130的發(fā)射場(chǎng)強(qiáng)強(qiáng)度。如此一來(lái)，在對(duì)無(wú)線讀取裝置100進(jìn)行頻率調(diào)整時(shí)，藉由放大單元120放大讀取信號(hào)，且同時(shí)調(diào)整反饋控制單元140與天線線圈130之間的諧振頻率，以達(dá)到低電流高場(chǎng)強(qiáng)的效果。并且，當(dāng)無(wú)線讀取器裝置100不論靠近或遠(yuǎn)離無(wú)線標(biāo)簽180時(shí)，都可提供適當(dāng)電流值大小的讀取信號(hào)，以調(diào)整天線單元130的發(fā)射場(chǎng)強(qiáng)強(qiáng)度，進(jìn)而減少功率消耗。
[0045]請(qǐng)參考圖2所示，其為本實(shí)用新型的無(wú)線讀取器裝置的詳細(xì)示意圖。在本實(shí)施例中，反饋控制單元140包括檢測(cè)單元210與控制單元220。檢測(cè)單元210稱接放大單元120與天線單元130，用以回應(yīng)信號(hào)，以產(chǎn)生檢測(cè)信號(hào)。
[0046]進(jìn)一步來(lái)說，檢測(cè)單元210包括計(jì)算單元230與變?nèi)荻O管240。計(jì)算單元230耦接天線單元130，用以接收回應(yīng)信號(hào)，以計(jì)算天線單元130的負(fù)載效應(yīng)所產(chǎn)生的變化，以產(chǎn)生檢測(cè)信號(hào)。舉例來(lái)說，計(jì)算單元230可依據(jù)回應(yīng)信號(hào)，計(jì)算出天線單元130的功率大小與頻率偏移量，即天線單元130的負(fù)載效應(yīng)所產(chǎn)生的變化，且計(jì)算單元230將前述功率大小與頻率偏移量作為檢測(cè)信號(hào)輸出。[0047]變?nèi)荻O管240耦接于放大單元120與天線單元130之間以及計(jì)算單元，用以接收并依據(jù)檢測(cè)信號(hào)，以產(chǎn)生一諧振頻率變化量，進(jìn)而調(diào)整變?nèi)荻O管240與天線線圈130之間的諧振頻率(亦即反饋控制單元140與天線線圈之間的諧振頻率)。
[0048]控制單元220可為但不限定微控制器(Micro Controller Unit, MCU),控制單元220耦接檢測(cè)單元210，用以接收檢測(cè)信號(hào)。并且控制單元220依據(jù)檢測(cè)信號(hào)，而產(chǎn)生控制信號(hào)，以調(diào)整放大單元120的增益量。也就是說，控制單元220可依據(jù)檢測(cè)信號(hào)所包括的功率大小與頻率偏移量，而對(duì)應(yīng)產(chǎn)生調(diào)整放大單元120的增益量的控制信號(hào)，以增加或減少放大單元120放大讀取信號(hào)的增益量。
[0049]如此一來(lái)，在對(duì)無(wú)線讀取裝置100進(jìn)行頻率調(diào)整時(shí)，藉由放大單元120放大讀取信號(hào)，且同時(shí)調(diào)整天線線圈130與變?nèi)荻O管240之間的諧振頻率(亦即調(diào)整天線線圈130加上變?nèi)荻O管240的諧振點(diǎn))，使得無(wú)線讀取器裝置100不論靠近或遠(yuǎn)離無(wú)線標(biāo)簽，都可發(fā)射固定大小的讀取信號(hào)以達(dá)到低電流高場(chǎng)強(qiáng)的效果，進(jìn)而避免讀取數(shù)據(jù)產(chǎn)生錯(cuò)誤，并且還可增加讀取信號(hào)輸出的穩(wěn)定性。
[0050]另外，反饋控制單元140進(jìn)一步包括電流單元250。電流單元250稱接于放大單元120與控制單元220之間，用以提供多個(gè)電流信號(hào)，其中前述電流信號(hào)的電流值互不相同。并且，電流單元250可依據(jù)控制單元220所提供的控制信號(hào)，而選擇前述電流信號(hào)其中之一，并將所選擇的電流信號(hào)輸出至放大單元120，以調(diào)整放大單元120的增益值，而調(diào)整讀取信號(hào)的電流量，進(jìn)而增加或減少天線單元130的發(fā)射場(chǎng)強(qiáng)。如此一來(lái)，可減少功率損耗及調(diào)整天線單元130的發(fā)射場(chǎng)強(qiáng)強(qiáng)度。
[0051]在本實(shí)施例中，可將讀取器單元110、放大單元120、天線單元130與反饋控制單元設(shè)置于軟性電路板(Flexible Printed Circuit, FPC)上，例如但不限定以芯片直接封裝工藝(Chip on Board, COB)或芯片軟膜接合工藝(Chip in Film, C0F)設(shè)置于軟性電路板上，來(lái)實(shí)現(xiàn)無(wú)線讀取器裝置100。
[0052]并且，無(wú)線讀取器裝置100可進(jìn)一步設(shè)置于電子卡，以達(dá)到輕薄短小，且使電子卡具有無(wú)線射頻識(shí)別(Radio Frequency Identification, RFID)或近場(chǎng)通訊的應(yīng)用功能。而前述電子卡例如但不限定為安全數(shù)字卡(Security Digital Card,簡(jiǎn)稱SD卡)、Micro SD卡、SM卡或Micro SM卡。另外，使用者還可進(jìn)一步將電子卡裝設(shè)于可攜式電子裝置中，例如但不限定為手機(jī)、筆記型計(jì)算機(jī)或平板計(jì)算機(jī)等，以增加無(wú)線射頻識(shí)別或近場(chǎng)通訊的應(yīng)用功能。
[0053]本實(shí)用新型的實(shí)施例所揭露的無(wú)線讀取器裝置，無(wú)線讀取器裝置，其藉由放大單元放大讀取器單元所產(chǎn)生的讀取信號(hào)，以增加讀取信號(hào)的電流量，進(jìn)而增加天線單元的發(fā)射場(chǎng)強(qiáng)。另外，同時(shí)再藉由反饋控制單元依據(jù)回應(yīng)信號(hào)(無(wú)線讀取器裝置與無(wú)線標(biāo)簽的間的距離)的大小，而調(diào)整放大單元的增益值以及調(diào)整反饋控制單元與天線線圈之間的諧振頻率，使得無(wú)線讀取器裝置不論靠近或遠(yuǎn)離無(wú)線標(biāo)簽，都可發(fā)射固定大小的讀取信號(hào)。如此一來(lái)，可有效避免天線負(fù)載效應(yīng)所產(chǎn)生的諧振偏移而造成天線單元的發(fā)射場(chǎng)強(qiáng)減弱，使得讀取數(shù)據(jù)產(chǎn)生錯(cuò)誤，并且還可增加讀取信號(hào)輸出的穩(wěn)定性以及達(dá)到低電流高場(chǎng)強(qiáng)的效果。
[0054]當(dāng)然，本實(shí)用新型還可有其它多種實(shí)施例，在不背離本實(shí)用新型精神及其實(shí)質(zhì)的情況下，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員當(dāng)可根據(jù)本實(shí)用新型作出各種相應(yīng)的改變和變形，但這些相應(yīng)的改變和變形都應(yīng)屬于本實(shí)用新型所附的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種無(wú)線讀取器裝置，適于讀取一無(wú)線標(biāo)簽，其特征在于，該無(wú)線讀取器裝置包括: 一讀取器單元，用以提供一讀取信號(hào)； 一放大單元，耦接該讀取器單元，用以接收并放大該讀取信號(hào)，以產(chǎn)生放大后的該讀取信號(hào); 一天線單元，耦接該放大單元，用以接收并傳送放大后的該讀取信號(hào)，且該天線單元感應(yīng)該無(wú)線讀取器裝置與該無(wú)線標(biāo)簽的距離，而產(chǎn)生一回應(yīng)信號(hào)；以及 一反饋控制單元，耦接該放大單元與該天線單元，用以接收該回應(yīng)信號(hào)，以產(chǎn)生一控制信號(hào)，而調(diào)整該放大單元的增益量，且依據(jù)該回應(yīng)信號(hào)，調(diào)整該反饋控制單元與該天線線圈之間的一諧振頻率。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)線讀取器裝置，其特征在于，該反饋控制單元包括: 一檢測(cè)單元，耦接該放大單元與該天線單元，用以接收該回應(yīng)信號(hào)，以產(chǎn)生一檢測(cè)信號(hào)，且依據(jù)該回應(yīng)信號(hào)，調(diào)整該諧振頻率；以及 一控制單元，耦接該檢測(cè)單元，用以接收該檢測(cè)信號(hào)，并依據(jù)該檢測(cè)信號(hào)，而產(chǎn)生該控制信號(hào)，以調(diào)整該放大單元的增益量。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的無(wú)線讀取器裝置，其特征在于，該檢測(cè)單元包括: 一計(jì)算單元，耦接該天線單元，用以接收該回應(yīng)信號(hào)，以計(jì)算該天線單元的一負(fù)載效應(yīng)所產(chǎn)生的變化，并產(chǎn)生該檢測(cè)信號(hào)；以及 一變?nèi)荻O管，耦接于該放大單元與該天線單元之間以及該計(jì)算單元，用以接收并依據(jù)該檢測(cè)信號(hào)，以產(chǎn)生一諧振頻率變化量，調(diào)整該諧振頻率。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的無(wú)線讀取器裝置，其特征在于，該反饋控制單元更包括: 一電流單元，耦接于該放大單元與該控制單元之間，用以提供多個(gè)電流信號(hào)，且依據(jù)該控制信號(hào)，而選擇該些電流信號(hào)其中之一并輸出至該放大單元，以調(diào)整該放大單元的增益值。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)線讀取器裝置，其特征在于，該天線單元為一無(wú)線射頻天線或一近場(chǎng)通訊天線。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)線讀取器裝置，其特征在于，該無(wú)線讀取器裝置適于設(shè)置于一電子卡。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的無(wú)線讀取器裝置，其特征在于，該電子卡為SD卡、MicroSD卡、SM卡或Micro SM卡。
【文檔編號(hào)】G06K7/00GK203491375SQ201320520473
【公開日】2014年3月19日 申請(qǐng)日期:2013年8月23日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月23日
【發(fā)明者】林信龍, 林明忠 申請(qǐng)人:速碼波科技股份有限公司