UHF射频识别读写器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种ＵＨＦ射频识别读写器，可以与工作在超高频（８６０－９６０ＭＨｚ）频段的无源射频识别标签进行远距离无线数据通讯。本实用新型专利技术公开的ＵＨＦ射频识别读写器结构，由射频接口模块和基带处理模块组成。射频接口模块采用零中频电路结构代替传统的超外差混频电路结构，提高了系统的可靠性。基带处理模块采用了动态可配置的模拟信号处理器（ＤＳＡＳＰ：Ｄｙｎａｍｉｃａｌｌｙ　　Ｒｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｂｌｅ　　Ａｎａｌｏｇ　　Ｓｉｇｎａｌ　　Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）作为读写器的基带信号调制平台，采用了可编程模拟系统芯片（Ｆｉｅｌｄ　　Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ　　Ａｎａｌｏｇ　　Ａｒｒａｙ，ＦＰＡＡ）作为读写器的基带信号解调平台，简化了电路设计，降低了读写器成本。本实用新型专利技术的电子标签识别器结构简单，性能稳定，可以适应从便携式到基站式各种不同应用场合的需要。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种UHF (UltraHighFrequency超高频)电子标签识别的读 写器，可以与工作在840-960MHz频段的无源RFID (Radio Frequency Identification的縮写，即射频识别)标签进行无线远距离数据通讯。
技术介绍
射频识别技术是利用无线射频方式与电子标签进行非接触双向通信，以达 到识别目的并交换数据的自动识别技术。UHF射频识别读写器用于对RFID标签进行信息读写操作，UHF射频识别读 写器将待发射的基带信号调制到载波上，发送给RFID标签，然后连续发射无调 制的载波用以提供标签持续工作的能量和标签反射调制需要的载波。RFID标签 从UHF射频识别读写器的载波中获取能量，根据接收到的读写器指令内容，将 RFID标签的返回信息反射调制加载到读写器的连续载波上。UHF射频识别读写 器从连续载波中识别出标签的返回信号。然而，现有的UHF射频识别读写器集成度较低，结构较复杂，成本较高。
技术实现思路
本技术的目的在于，针对现有技术的缺陷提供一种新型的UHF射频识 别读写器。本技术的目的通过如下技术方案实现一种UHF射频识别读写器，包括RFID标签及RFID读写器，RFID读写器 包括天线、RF接口模块和基带处理模块，其特征在于，所述基带处理模块包括 单片机及与单片机连接的相互独立的基带发送模块和基带接收模块，所述RF接 口模块包括相互独立的RF发送模块和RF接收模块，RF发送模块与基带发送 模块连接，RF接收模块与基带接收模块连接，且RF发送模块和RF接收模块 通过环形器连接到读写器的天线上，基带发送模块控制RF发送模块产生射频信号提供给RFID标签，基带接收模块将RF接收模块传送回来的标签信号进行解 码。所述基带发送模块由AN231E04、 AT25040A及低通滤波器LPF配合单片机 ATmegal28L实现。所述基带接收模块由AN238K04配合单片机ATmegal28L实现，AN238K04 芯片由两块AN238E04和一块AN238C04组成。所述RF发射模块中使用的器件包括射频调制器LT5568、带通滤波器 B4637、放大器MAR-3和MAVll SM、 AGC系统、功率放大器AH312、及环 行器芯片HY902-928B，其中，AGC系统由AGC模块AV105-12、 AGC模块 LTC5505-1、 AGC模块LRDC-20-2组成；射频调制器LT5568产生RFID发射信 号，经过带通滤波器B4637滤波，然后经过放大器MAR-3和MAV11 SM进行 两级放大，再输入AGC系统，发射信号经过AGC系统控制后，输出到功率放 大器AH312进行末级放大，最后进入环行器芯片HY902-928B，再输出到天线 上。所述RF接收模块使用的器件包括环行器芯片HY902-928B、带通滤波器 B4637、低噪放MAR-3和放大器MAV11 SM组成的放大模块、VGA系统、后 段放大模块、及RF解调器LT5516，其中，VGA系统由MAXIM公司的VGA 芯片MAX2056，功率检测器MAX2015和运算放大器MAX4231组成；接收信 号从天线进入环行器芯片HY902-928B，经过带通滤波器B4637滤波，又经过低 噪放MAR-3和放大器MAV 11 SM组成的放大模块放大，再进入VGA系统，接 收信号经过VGA系统控制后，再经后段放大模块放大，并输出到RF解调器 LT5516进行零中频直接解调。本技术与现有技术相比的显著效果本技术的UHF射频识别读写 器的电路集成度高，结构简单，性能稳定，可以适应从便携式到基站式各种不 同应用场合的需要。附图说明图1为本技术的UHF射频识别读写器中基带控制模块的结构示意图；5图2为本技术的UHF射频识别读写器中基带发送模块的结构示意图； 图3为本技术的UHF射频识别读写器中基带接收模块的结构示意图； 图4为本技术的UHF射频识别读写器中射频发射模块的结构示意图； 图5为本技术的UHF射频识别读写器中射频接收模块的结构示意图。具体实施方式以下结合附图和实施例对本技术作进一步详细的说明 如图1所示，本实施例提供的UHF射频识别读写器的基带处理模块包括如 下器件ATMEL公司的ATmegal28L单片机、Anadigm公司的动态可配置的模 拟信号处理器(DSASP: Dynamically Reconfigumble Analog Signal Processor) AN231E04、 ATMEL公司的AT25040A、低通滤波器LPF、 Anadigm公司的 AN238K04,其中AN238K04由两个现场可编程模拟阵列(FPAA: Field Programmable Analog Array) AN238E04禾卩RFID状态机(State Machine) AN238C04组成。上述各器件组成图2所示的基带发送模块和图3所示的基带接 收模块两个子模块，下面分别进行详细说明。如图1及图2所示，基带处理模块中的基带发送模块由AN231E04、 AT25040A及低通滤波器LPF配合单片机ATmegal28L实现。ATmegal28L将要 发送的RFID指令按照标准规定进行信源编码后发送数字信号给AN231E04， AN231E04将该数字信号滤波放大后转换为模拟基带信号然后发送给调制器。 AN231E04可以完成对信号的调整、滤波、放大、整流、求和、相减、相乘等操 作，通过设计工具AnadigmDesigner可以对其进行可视化图形配置，然后通过 SPI方式下载到目标芯片中，AN231E04通过将芯片内部I/0 口的运算放大器配 置为平滑滤波器，可以实现将数字信号转换为模拟信号差分输出。AT25040A是 SPI方式EEPROM，在RFID读写器脱机运行时，其可以用来对AN231E04内部 寄存器进行配置。如图3所示，基带处理模块中的基带接收模块采用了现场可编程模拟阵列 (FPAA: Field Programmable Analog Array)技术，由AN238K04配合单片机 ATmegal28L实现。AN238K04芯片支持EPC Global Classl Genl&Gen2和IS018000-6标准，由两块AN238E04和一块AN238C04组成，其中的AN238C04 是对AN238E04进行配置的状态机，而AN23 8E04是Field Programmable Analog Arrays(FPAAs)， AN238E04主要完成低通滤波，将模拟信号转换为数字信号等 功能。AN238K04从解调器接收到基带模拟信号后，在其内部进行低通滤波并提 供数字和模拟基带输出，选择数字基带信号输出并将此传输给单片机。采用2 片AN238E04可以分别处理由I/Q解调器输出的两路基带信号，接收时使用I/Q 正交解调法，每一路需要一个AN238E04，而这两个AN238E04可以通过一个 AN238C04进行配置，单片机ATmegal28L的PE2与PE3接收I/Q两路数字信 号。如图4所示，本实施例提供的UHF射频识别读写器中的RF发送模块包括本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种ＵＨＦ射频识别读写器，其特征在于，包括天线、ＲＦ接口模块和基带处理模块，所述基带处理模块包括单片机及与单片机连接的相互独立的基带发送模块和基带接收模块，所述ＲＦ接口模块包括相互独立的ＲＦ发送模块和ＲＦ接收模块，ＲＦ发送模块与基带发送模块连接，ＲＦ接收模块与基带接收模块连接，且ＲＦ发送模块和ＲＦ接收模块通过环形器连接到读写器的天线上，基带发送模块控制ＲＦ发送模块产生射频信号提供给ＲＦＩＤ标签，基带接收模块将ＲＦ接收模块传送回来的标签信号进行解码。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：谢泽明，赖声礼，余爱民，陈一天，
申请(专利权)人：华南理工大学，广东科学技术职业学院，
类型：实用新型
国别省市：81[中国|广州]