超高频RFID数据监测与采集传输终端制造技术

本发明专利技术涉及读写设备领域，特别涉及一种超高频RFID数据监测与采集传输终端。高频RFID数据监测与采集传输终端是基于自主可控UHF RFID芯片TM700而设计的一个高性能UHF RFID读写器模块，主要由三个部分组成：MCU(微控制器)、TM700主芯片和接收机射频前端。高频RFID数据监测与采集传输终端采用全新的设计电路及结构设计，标签传输协议支持EPC global C1 Gen2/国际ISO/IEC 18000‑63/GB/T 29768国标标准；射频接口支持四天线MMCX/SMA接口，最大输出功率为30.5dBm，发射机功率调整范围为20dBm；物理接口为15pin FPC连接器；标签缓存区超过1000张标签，最大标签盘存速度超过400张/秒，最远标签盘存距离超过10米，既满足国内RFID行业应用要求，又符合GB/T 29768‑2013标准。

UHF RFID Data Monitoring and Acquisition and Transmission Terminal

【技术实现步骤摘要】
超高频RFID数据监测与采集传输终端
本专利技术涉及读写设备领域，特别涉及一种超高频RFID数据监测与采集传输终端。
技术介绍
目前超高频UHFRFID领域已基本被国际通用标准(ISO/IEC18000-6C)占据，为了提升我国RFID的技术竞争力国家质量技术监督总局联合国家标准委员会于2013年发布了我国自主知识产权的超高频RFID国家标准：GB/T29768-2013。现有国内超高频RFID读写器使用的高性能超高频读写模块大部分是基于欧美RFID芯片设计，只能满足国际标准ISO/IEC18000-6C，出于对国内RFID行业应用要求，并且要符合GB/T29768-2013标准，因而考虑基于可满足GB/T29768-2013自主可控芯片设计UHFRFID模块，该模块采用全新的设计电路及结构设计。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种高频RFID数据监测与采集传输终端，该终端采用全新的设计电路及结构设计，既满足国内RFID行业应用要求，又符合GB/T29768-2013标准。本专利技术解决上述技术问题采用的技术方案是：高频RFID数据监测与采集传输终端是基于自主可控UHFRFID芯片TM700而设计的一个高性能UHFRFID读写器模块。高频RFID数据监测与采集传输终端主要由以下三个部分组成：第一部分是MCU，即微控制器，它主要的任务是处理UHFRFID的协议，如GB/T29768-2013国标标准的协议层；第二部分是TM700主芯片，它是整个UHFRFID模块的核心，直接影响UHFRFID模块的性能，它承担的UHFRFID协议的物理层的任务，发送(包括编码，模数转换，正交调制以及功率放大)和接收(包括小信号放大，下混频，放大，滤波，数模转换，解码等)；第三部分是接收机射频前端，包括外部功放、完成收发双工功能的10dB定向耦合器以及天线接口。高频RFID数据监测与采集传输终端的性能受TM700主芯片和外部功放的制约。A、TM700芯片说明：该芯片是一款符合国际ISO/IEC18000-63/64标准、中国自主GB/T29768国标标准协议，高集成度，高性能的无源UHFRFID读写器芯片产品，适用高性能固定式以及便携式读写器设备使用。与市场现有的同类芯片产品相比，有以下突出的特性和优势：1)接收机射频前端集成自干扰消除电路(Self-JammerCancellation)，最大能抵消10dBmself-jammer2)集成高性能锁相环电路，偏离载波200KHz处相位噪声达到-123dBc/Hz3)支持密集读写器模式(Dense-ReaderMode)，不需要额外的片外基带滤波器4)支持LBT模式，能够快速判断外部环境的干扰，自动调整芯片的参数，使得接收机始终保持最佳的接收性能5)发射机驱动放大器集成片上Balun，单端输出直接驱动50欧姆负载，有利于减小BOM和降低客户调试输出匹配电路难度6)简单的板级的电源方案以及极低的板级电源要求7)灵活可配置，高性能数字基带8)采用0.13umCMOS工艺，集成整个的射频收发机和数字基带电路B、外部功放设计：高频RFID数据监测与采集传输终端的设计主要基于自主设计的的UHFRFID专用芯片TM700，所以对于接收机来说重要的技术点就是外部功放(PA)设计。RFID芯片的发射机典型模式下的输出功率是6.5dBm，经过外部固定增益PA，放大到超过30dBm的功率，发射机的功率调整放在RFID芯片里面发射部分(数字基带，上混频器以及内部PA)。外部PA重要的指标是效率、OP1dB、饱和功率以及线性度。最终外部功放的调试后的指标为：效率上达到38％左右，输出接近到OP1dB，增益大致有28dB左右(包括后面的无源器件，像coupler、开关等)，IMD3为-40dBc。本专利技术的积极效果在于：高频RFID数据监测与采集传输终端采用全新的设计电路及结构设计，标签传输协议支持EPCglobalC1Gen2/国际ISO/IEC18000-63/GB/T29768国标标准，支持DRM模式；射频接口支持四天线MMCX/SMA接口，最大输出功率为30.5dBm，功率输出为单载波输出，发射机功率调整范围为20dBm，调整步进为1dBm，功率调整精度为0.5dBm；物理接口为15pinFPC连接器，支持电源、通信以及预留GPIOs，需要有详细的定义；标签缓存区超过1000张标签，支持缓存和实时两种标签盘存模式，最大标签盘存速度超过400张/秒，最远标签盘存距离超过10米，既满足国内RFID行业应用要求，又符合GB/T29768-2013标准。附图说明图1是高频RFID数据监测与采集传输终端的架构原理图；图2是高频RFID数据监测与采集传输终端的外部功放的原理图；图3是高频RFID数据监测与采集传输终端仰视图尺寸图：图4是高频RFID数据监测与采集传输终端主视图尺寸图：图5是高频RFID数据监测与采集传输终端俯视图尺寸图：图6是高频RFID数据监测与采集传输终端左视图尺寸图：具体实施方式下面结合附图对本专利技术的实施例进行说明。高频RFID数据监测与采集传输终端是基于自主可控UHFRFID芯片TM700而设计的一个高性能UHFRFID读写器模块。高频RFID数据监测与采集传输终端主要由以下三个部分组成：第一部分是MCU，即微控制器，它主要的任务是处理UHFRFID的协议，如GB/T29768-2013国标标准的协议层；第二部分是TM700主芯片，它是整个UHFRFID模块的核心，直接影响UHFRFID模块的性能，它承担的UHFRFID协议的物理层的任务，发送(包括编码，模数转换，正交调制以及功率放大)和接收(包括小信号放大，下混频，放大，滤波，数模转换，解码等)；第三部分是接收机射频前端，包括外部功放、完成收发双工功能的10dB定向耦合器以及天线接口。高频RFID数据监测与采集传输终端的性能受TM700主芯片和外部功放的制约。TM700芯片是一款符合国际ISO/IEC18000-63/64标准、中国自主GB/T29768国标标准协议，高集成度，高性能的无源UHFRFID读写器芯片产品，适用高性能固定式以及便携式读写器设备使用。外部功放设计是高频RFID数据监测与采集传输终端的重点技术：RFID芯片的发射机典型模式下的输出功率是6.5dBm，经过外部固定增益PA，放大到超过30dBm的功率，发射机的功率调整放在RFID芯片里面发射部分(数字基带，上混频器以及内部PA)。外部PA重要的指标是效率、OP1dB、饱和功率以及线性度。最终外部功放的调试后的指标为：效率上达到38％左右，输出接近到OP1dB，增益大致有28dB左右(包括后面的无源器件，像coupler、开关等)，IMD3为-40dBc。高频RFID数据监测与采集传输终端采用全新的设计电路及结构设计，标签传输协议支持EPCglobalC1Gen2/国际ISO/IEC18000-63/GB/T29768国标标准，支持DRM模式；射频接口支持四天线MMCX/SMA接口，最大输出功率为30.5dBm，功率输出为单载波输出，发射机功率调整范围为20dBm，调整步进为1dBm，功率调整精度为0.5dBm；物理接口为15pinFPC连接器，支持电源、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.高频RFID数据监测与采集传输终端，其特征在于：高频RFID数据监测与采集传输终端是基于自主可控UHF RFID芯片TM700而设计的一个高性能UHF RFID读写器模块，主要由以下三个部分组成：第一部分是MCU，即微控制器，它主要的任务是处理UHF RFID的协议，如GB/T 29768‑2013国标标准的协议层；第二部分是TM700主芯片，它是整个UHF RFID模块的核心，直接影响UHF RFID模块的性能，它承担的UHF RFID协议的物理层的任务，发送(包括编码，模数转换，正交调制以及功率放大)和接收(包括小信号放大，下混频，放大，滤波，数模转换，解码等)；第三部分是接收机射频前端，包括外部功放、完成收发双工功能的10dB定向耦合器以及天线接口；高频RFID数据监测与采集传输终端的性能受TM700主芯片和外部功放的制约，外部功放设计是高频RFID数据监测与采集传输终端的重点技术：RFID芯片的发射机典型模式下的输出功率是6.5dBm，经过外部固定增益PA，放大到超过30dBm的功率，发射机的功率调整放在RFID芯片里面发射部分(数字基带，上混频器以及内部固定增益PA)，外部固定增益PA重要的指标是效率、OP1dB、饱和功率以及线性度。最终外部功放的调试后的指标为：效率达到38％左右，输出接近到OP1dB，增益大致有28dB左右(包括后面的无源器件，像coupler、开关等)，IMD3为‑40dBcRF。...

【技术特征摘要】
1.高频RFID数据监测与采集传输终端，其特征在于：高频RFID数据监测与采集传输终端是基于自主可控UHFRFID芯片TM700而设计的一个高性能UHFRFID读写器模块，主要由以下三个部分组成：第一部分是MCU，即微控制器，它主要的任务是处理UHFRFID的协议，如GB/T29768-2013国标标准的协议层；第二部分是TM700主芯片，它是整个UHFRFID模块的核心，直接影响UHFRFID模块的性能，它承担的UHFRFID协议的物理层的任务，发送(包括编码，模数转换，正交调制以及功率放大)和接收(包括小信号放大，下混频，放大，滤波，数模转换，解码等)；第三部分是接收机射频前端，包括外部功放、完成收发双工功能的10dB定向耦合器以及天线接口；高频RFID数据监测与采集传输终端的性能受TM700主芯片和外部功放的制约，外部功放设计是高频RFID数据监测与采集传输终端的重点技术：RFID芯片的发射机典型模式下的输出功率是6.5dBm，经过外部固定增益PA，放大到超过30dBm的功率，发射机的功率调整放在RFID芯片里面发射部分(数字基带，上混频器以及内部固定增益PA)，外部固定增益PA重要的指标是效率、OP1dB、饱和功率以及线性度。最终外部功放的调试后的指标为：效率达到38％...

【专利技术属性】
技术研发人员：王胜，
申请(专利权)人：北京京投信安科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11