本實用新型涉及產(chǎn)品溯源追蹤及防偽裝置技術領域，尤其是一種多頻RFID識別裝置。

背景技術：

無線射頻識別技術(Radio Frequency Identification，簡稱RFID)是一種利用無線電信號通過空間耦合(交變磁場或電磁場)實現(xiàn)無接觸信息傳遞并通過所傳遞的信息達到識別目的的技術，由此技術而形成的識別系統(tǒng)一般主要由兩個基本器件構成，即詢問器(即：識別裝置)和應答器(即：電子標簽)，同時輔以天線、外圍網(wǎng)絡、中間件及管理系統(tǒng)等。隨著世界信息產(chǎn)業(yè)浪潮的不斷推進，電子標簽作為數(shù)據(jù)載體，被廣泛應用于產(chǎn)品標識識別、產(chǎn)品跟蹤溯源、產(chǎn)品信息采集以及產(chǎn)品防偽等等，而作為電子標簽的數(shù)據(jù)讀取的核心部件，識別裝置對于整個系統(tǒng)的性能起到至關重要的作用。

目前，現(xiàn)有的識別裝置由于受系統(tǒng)結構及功能設計不足等因素的限制，導致其普遍存在如下問題：1、系統(tǒng)結構復雜、功耗大，使用及維護成本偏高；2、輸出頻段可調性差、信號覆蓋范圍小，進而造成其識別距離偏短；3、對外的通訊方式單一，使用時的靈活性較差。因此，有必要對現(xiàn)有的RFID識別裝置提出改進方案，以最大限度地提升其實用性能，滿足實際的使用需要。

技術實現(xiàn)要素：

針對上述現(xiàn)有技術存在的不足，本實用新型的目的在于提供一種多頻RFID識別裝置。

為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用如下技術方案：

一種多頻RFID識別裝置，它包括接收天線、通過藍牙模塊或音頻模塊或USB接口或Type-C接口與上位機進行通訊連接以用于接收上位機發(fā)送的本振源信號的中央處理器以及順序連接于中央處理器的輸出端的基準頻率合成器、差分頻率合成器、寬帶解調器、第一傳輸線變壓器、數(shù)字衰減器、低噪放大器和發(fā)射天線，所述接收天線通過第二傳輸線變壓器與寬頻解調器相連，所述數(shù)字衰減器、低噪放大器和差分頻率合成器分別受控于中央處理器；

所述中央處理器根據(jù)接收到的本振源信號控制基準頻率合成器向差分頻率合成器輸出基準頻率，所述差分頻率合成器將接收到基準頻率作為參考時鐘頻率并將參考時鐘頻率進行差分后輸出到寬帶解調器中，所述寬帶解調器對輸入的差分信號作下變頻處理后順序地通過第一傳輸線變壓器、數(shù)字衰減器、低噪放大器和發(fā)射天線向外輸出射頻信號；所述接收天線將接收到的射頻信號通過第二傳輸線變壓器變成差分信號后同時輸出至寬帶解調器，所述寬帶解調器將經(jīng)由第二傳輸線變壓器輸入的差分信號作上變頻處理后通過中央處理器向上位機進行反饋。

優(yōu)選地，所述中央處理器包括一STC12C5A60S2系列單片機，所述基準頻率合成器包括一AD9850型芯片，所述差分頻率合成器包括一ADF4351型芯片，所述寬帶解調器包括一ADL5380型芯片，所述數(shù)字衰減器包括一HMC624LP4型芯片，所述低噪放大器包括一BL051型芯片，所述接收天線通過SMA接頭與第二傳輸線變壓器相連，所述發(fā)射天線通過SMA接頭與低噪放大器相連。

優(yōu)選地，所述差分頻率合成器還連接有一用于濾除差分頻率合成器的輸出端口的線性電壓中的高頻干擾信號的環(huán)路濾波器，所述環(huán)路濾波器包括第一電阻、第二電阻、第三電阻、第一電容、第二電容和第三電容，所述ADF4351型芯片的CPout端口通過第一電容直接接地、通過順序串接的第一電阻和第二電容接地，且所述ADF4351型芯片的CPout端口通過順序串接的第三電容、第二電阻和第三電阻接地，所述ADF4351型芯片的SW端口連接于第二電阻與第三電阻之間、Vtune端口連接于第一電阻與第二電容之間。

優(yōu)選地，所述數(shù)字衰減器的輸入端通過順序串接的第一電感和第四電容連接于第一傳輸線變壓器的輸出端并通過第五電容接地，所述數(shù)字衰減器的輸出端通過順序串接的第六電容、第七電容和第二電感連接低噪放大器的輸入端并通過第八電容接地，所述低噪放大器的輸出端通過順序串接的第三電感和第九電容連接發(fā)射天線并通過第十電容接地。

由于采用了上述方案，本實用新型利用藍牙模塊、音頻模塊、USB接口、Type-C接口等接口通訊方式可以有效地增強識別設備使用的靈活性并擴展了其適用范圍；輸出頻段具有一定的可調性，有利于擴大信號覆蓋范圍，延長識別距離；整個設備結構構成簡單，功耗相對比較小，具有很強的實用價值和市場推廣價值。

附圖說明

圖1是本實用新型實施例的控制原理框圖；

圖2是本實用新型實施例的差分頻率合成器的外圍電路結構圖；

圖3是本實用新型實施例的寬帶解調器的外圍電路結構圖；

圖4是本實用新型實施例的環(huán)路濾波器的電路結構圖；

圖5是本實用新型實施例的數(shù)字衰減器與低噪放大器之間的電路結構圖。

具體實施方式

以下結合附圖對本實用新型的實施例進行詳細說明，但是本實用新型可以由權利要求限定和覆蓋的多種不同方式實施。

如圖1至圖5所示，本實施例提供的一種多頻RFID識別裝置，它包括接收天線a、通過藍牙模塊或音頻模塊或USB接口或Type-C接口與上位機b進行通訊連接以用于接收上位機b發(fā)送的本振源信號的中央處理器c以及順序連接于中央處理器c的輸出端的基準頻率合成器d、差分頻率合成器e、寬帶解調器f、第一傳輸線變壓器g、數(shù)字衰減器h、低噪放大器i和發(fā)射天線j，接收天線a通過第二傳輸線變壓器k與寬頻解調器f相連，數(shù)字衰減器h、低噪放大器i和差分頻率合成器e分別受控于中央處理器c；中央處理器c根據(jù)接收到的本振源信號控制基準頻率合成器d向差分頻率合成器e輸出基準頻率，差分頻率合成器e將接收到基準頻率作為參考時鐘頻率并將參考時鐘頻率進行差分后輸出到寬帶解調器f中，寬帶解調器f對輸入的差分信號作下變頻處理后順序地通過第一傳輸線變壓器g、數(shù)字衰減器h、低噪放大器i和發(fā)射天線j向外輸出射頻信號，以對周邊特定射頻識別電子標簽進行識別；而接收天線a則將接收到的射頻信號(如檢驗到的ID數(shù)據(jù)等等)通過第二傳輸線變壓器k變成差分信號后同時輸出至寬帶解調器f，寬帶解調器f再將經(jīng)由第二傳輸線變壓器k輸入的差分信號作上變頻處理后形成解碼數(shù)據(jù)并通過中央處理器c以藍牙模塊或音頻模塊或USB接口或Type-C接口等接口通訊方式向上位機b反饋解碼后的數(shù)據(jù)。

以此，利用整個識別設備的系統(tǒng)結構以及各個組成器件的功能，可為實現(xiàn)多頻段可調的功能提供硬件基礎，在整個識別設備具體運行時，可利用上位機b設定本振源信號的頻率，并利用其對數(shù)字衰減器h的控制關系實現(xiàn)對數(shù)字衰減器h的衰減量控制，從而通過與本振源信號的配合實現(xiàn)對發(fā)射信號功率的可調性能，與此同時，在整個過程中發(fā)射信號利用直接下變頻技術進行轉換后形成，而接收信號則利用直接上變頻技術進行反饋，可有效保證傳輸信號的頻率穩(wěn)定性?；诖?，利用藍牙模塊或音頻模塊或USB接口或Type-C接口等接口通訊方式可以有效地增強識別設備使用的靈活性并擴展了其適用范圍；同時，輸出頻段具有一定的可調性，有利于擴大信號覆蓋范圍，延長識別距離；另外，整個設備結構構成簡單，功耗相對比較小，利于降低設備的使用成本。

為增強整個識別設備的性能，使各個組成器件之間能夠合理的配合，作為其中一個優(yōu)選方案，本實施例的中央處理器c包括一STC12C5A60S2系列單片機，基準頻率合成器d包括一AD9850型芯片(以利用此芯片中的DDS模塊輸出基準頻率)，差分頻率合成器e包括一ADF4351型芯片(其外圍電路結構圖可參考圖2進行設置，以利用此芯片中的鎖相環(huán)和倍頻器實現(xiàn)對輸入頻率的差分處理并保證其輸出頻率的穩(wěn)定性)，寬帶解調器f包括一ADL5380型芯片(其外圍電路結構圖可參考圖3進行設置，以利用此芯片實現(xiàn)對輸入信號的直接上變頻處理及直接下變頻處理)，數(shù)字衰減器h包括一HMC624LP4型芯片，低噪放大器i包括一BL051型芯片(利用這兩種芯片來保證經(jīng)直接下變頻處理后輸出的信號的功率，同時數(shù)字衰減器h采用SPI數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆绞脚c差分頻率合成器e共用數(shù)據(jù)傳輸線和串行時鐘線，但是分別各自采用使能控制線與中央處理器c進行連接)，接收天線a和發(fā)射天線j均分別通過SMA接頭與第二傳輸線變壓器k和低噪放大器i對應相連。

為能夠有效地濾除差分頻率合成器e中的高頻雜散信號，如圖1和圖4所示，本實施例的差分頻率合成器e還連接有一用于濾除差分頻率合成器e的輸出端口的線性電壓中的高頻干擾信號的環(huán)路濾波器m，環(huán)路濾波器m包括第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3、第一電容C1、第二電容C2和第三電容C3，ADF4351型芯片的CPout端口通過第一電容C1直接接地、通過順序串接的第一電阻R1和第二電容C2接地，且ADF4351型芯片的CPout端口通過順序串接的第三電容C3、第二電阻R2和第三電阻R3接地，ADF4351型芯片的SW端口則連接于第二電阻R2與第三電阻R3之間、Vtune端口連接于第一電阻R1與第二電容C3之間。

為優(yōu)化數(shù)字衰減器h和低噪放大器i與相應部分的連接結構，使數(shù)字衰減器h輸出的信號經(jīng)過匹配后輸入到低噪放大器i并最終匹配輸出，如圖5所示，本實施例的數(shù)字衰減器h的輸入端通過順序串接的第一電感L1和第四電容C4連接于第一傳輸線變壓器g的輸出端并通過第五電容C5接地，數(shù)字衰減器h的輸出端通過順序串接的第六電容C6、第七電容C7和第二電感L2連接低噪放大器i的輸入端并通過第八電容C8接地，低噪放大器i的輸出端通過順序串接的第三電感L3和第九電容C9連接發(fā)射天線j并通過第十電容C10接地。

以上所述僅為本實用新型的優(yōu)選實施例，并非因此限制本實用新型的專利范圍，凡是利用本實用新型說明書及附圖內容所作的等效結構或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關的技術領域，均同理包括在本實用新型的專利保護范圍內。