手持式无源射频标签读写器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种手持式无源射频标签读写器，包括掌上电脑ＰＤＡ、由控制单元和射频单元组成的读写器模块、天线、天线反射板、吸波装置，其中所述掌上电脑ＰＤＡ通过控制单元控制连接到射频单元，所述天线固定在所述天线反射板一面，所述吸波装置及所述读写模块固定在天线反射板另外一面。所述掌上电脑ＰＤＡ完成用户界面操作和管理等项功能；所述控制单元完成所述掌上电脑ＰＤＡ用户操作命令接收、通信协议分析、射频单元控制、标签回波信息解码处理和电源管理等功能；所述射频单元负责微波调制功率信号产生与发射以及电子标签回波信号零中频解调等任务。通过采用上述结构，本实用新型专利技术在读写速度、可靠性、抗干扰能力以及产品小型化等方面产生了积极效果。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种电子标签读写器，特别涉及一种手持式无源射频标签读写器。
技术介绍
无源射频标签的读写系统，又称RFID系统，一般由读写器、电子标签和天线组成。目前这一领域的电子标签分为被动标签(Passive tags)和主动标签(Active tags)两种。主动标签自身带有电池供电，读/写距离较远，同时体积较大，与被动标签相比成本更高，也称为有源标签。被动标签由阅读器产生的电磁场中获得工作所需的能量，成本很低并具有很长的使用寿命，比主动标签更小也更轻，读写距离则较近，也称为无源标签。无线射频识别所使用的频率被称为RFID系统的工作频率，基本上划分为3个范围低频(30kHz-300kHz)、高频(3MHz-30MHz)和超高频(300MHz-3GHz)。常见的工作频率有低频(125kHz、134.2kHz)和高频(13.56MHz)及超高频(900MHz、2.4GHz)等等。本技术是属于超高频(UHF)被动式无线射频识别(RFID)
但是现有无源射频电子标签读写器的技术指标为(1)读写距离10cm～6m；(2)读写速度读取32bits为20ms以上，写入32bits为50ms以上；(3)发射功率调整靠硬件，人工调整，比较复杂，难度大；(4)发射功率平坦度＞0.5dBm； (5)通信速率＜19200bps；(6)数据接口型号为RS-232或RJ-45。在读写距离、读写速度、可靠性、抗干扰能力以及产品智能化和使用方便都存在不足。最大的不足是现有的读写器体积较大，无法实现手持使用的功能。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是提供一种读写距离远、读写速度快、可靠性和抗干扰能力强的手持式无源射频电子标签读写器。为了解决上述技术问题，本技术提供一种手持式无源射频标签读写器，其特殊之处在于，包括掌上电脑、由控制单元和射频单元组成的读写器模块、天线、天线反射板、吸波装置，所述掌上电脑通过控制单元控制连接到射频单元，所述天线固定在所述天线反射板一面、所述吸波装置及所述读写模块固定在天线反射板另外一面。为了更好的解决上述技术问题，本技术的手持式无源射频标签读写器的控制单元包括串行接口、单片机、复杂可编程逻辑器件、电源单元和电池组，所述串行接口连接于所述单片机，所述电池组通过所述电源单元连接于所述单片机，所述单片机同所述复杂可编程逻辑器件用数据线连接。所述射频单元包括射频发射电路、射频解调电路、锁相环及环行器，所述射频发射电路、射频解调电路及锁相环同所述复杂可编程逻辑器件相连，所述环行器同所述射频发射电路及所述射频接收电路连接，所述天线连接于所述环行器。所述射频发射电路包括低噪声放大器、调制器和功率放大器依次串联组成。所述射频解调电路由解调器、脉冲放大器和比较整形电路依次串联组成，所述低噪声放大器和所述比较整形电路同所述复杂可编程逻辑器件连接，所述功率放大器和所述解调器同所述环行器连接。所述吸波装置为含有分散的金属粉末的泡沫塑料。所述吸波装置设置在读写器模块同天线相反的一面。所述读写器模块为6层或者6层以上印刷电路板制成。所述天线包括天线振子及支撑杆，所述天线振子通过所述支撑杆固定在所述天线反射板上。所述天线振子与所述天线反射板平行。所述吸波装置紧贴所述读写器模块。采用本技术的手持式无源射频标签读写器，技术效果在于实现了读写功能在一部可以用手掌握持的机器上实现，极大地方便了使用，读写速度快，抗干扰能力强。读写对象是无源电子标签，不仅尺寸小、重量轻、使用寿命长、价格低，而且避免了有源电子标签的更换电池或充电以及由于电池引起的使用纠纷等麻烦。具有远距离读取标签数据的能力。能够快速识别标签，比一般读写器的读写速度快数倍。由于采取组合设计方案，不仅使电路紧凑、整个硬件平台器件少、体积小、价格便宜，而且电路热耗减小，可靠性更高，适应工作环境能力更强。使用更方便，多种输出接口、射频功率软件控制、天线连接检测和工作状态声光提示，都为使用者提供极大方便。本技术可以设计为具有智能特性产品，可以与工业控制器直接连接使用。本技术可用于物品识别和数据采集，利用本技术具有的良好特性，在下列领域中将广泛得到应用。仓储物流管理电子标签可以替代现有的条形码标签，而且具有更优良的特性，对于商品流动与仓储管理以及邮件、包裹、航空行李等的流动管理都有广泛应用前景；运输管理公路、铁路运输管理，集装箱运输管理等；海关通关管理海关通关、转关的物资和车辆管理；机动车辆管理公安、交通等部门对各种机动车辆的监控与管理；路桥收费由于本技术具有远距离高速读取标签数据的能力，路桥收费可以不停车进行，尤其适用于高速公路收费；停车场管理实现管理与收费自动化；门禁管理包括车辆与人员的进出管理；工艺生产流程在整个生产过程中监控零部件；产品防伪利用标签内存储器写保护功能，对产品真伪进行鉴别。附图说明图1是本技术结构图；图2是本技术电子功能结构框图a；图3是本技术电子功能结构框图b；图4是本技术码型、信息编码和命令时序图；图5是本技术信号地电位与电源电位的分离电路；图6是本技术直接零中频解调电路；图7是本技术复杂可编程逻辑器件逻辑结构图；图8是本技术输出功率控制电路；图9是本技术天线连接检测电路；图10是本技术自适应联机软件处理框图；图11是本技术标签写保护软件控制框图；图12是本技术软件结构示意图；图13是本技术结构示意图；图14是本技术结构示意图。具体实施方式结合附图说明本技术的实施例。请参阅图1～图3、图12、图13所示，本实施例的手持式无源射频标签的读写器，包括掌上电脑PDA、由控制单元和射频单元组成的读写器模块、天线29、天线反射板78、吸波装置77。控制单元包括串行接口10、单片机9、复杂可编程逻辑器件(CPLD)5、电源单元和电池组，射频单元包括射频发射电路、射频解调电路、锁相环频率合成器12、环行器1。射频发射电路包括低噪声放大器6、调制器7、功率放大器8，射频解调电路由解调器2、脉冲放大器3、比较整形电路4依次串联组成。所述手掌电脑PDA通过控制单元中的串行接口10同单片机9连接，所述复杂可编程逻辑器件5连接到射频单元的低噪声放大器6、锁相环12及比较整形电路4。所述天线29固定在所述天线反射板78一面，所述吸波装置77及所述读写器模块固定在天线反射板78另外一面。环行器1的作用是将微波发射信号与微波接收信号隔离与分开，确保微波发射信号通过环行器1能流向天线29而不进入射频解调通道，天线29接收的微波信号能进入射频解调电路。射频发射电路的作用是将发往标签的命令码由调制器7调制到发射频率上，并由功率放大器8进行微波功率放大。射频解调电路的作用是对标签由天线接收到的回波信号进行处理，包括由解调器2进行零中频解调、由脉冲放大器3进行放大处理和比较整形电路4进行比较整形处理等。复杂可编程逻辑器件5完成整个读写器的数字控制功能，它承担标签回波检测、解码和缓存、调制波形ASK序列的产生与发送、循环冗余校验(CRC)校验及与单片机9交换数据等任务。之所以采用复杂可编程逻辑器件5是因为其需要的功耗极低，对于电池供电的便携式应用即手持式的应用非常理想。此外，手持式本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种手持式无源射频标签读写器，其特征在于：包括掌上电脑ＰＤＡ、由控制单元和射频单元组成的读写器模块、天线、天线反射板、吸波装置、所述掌上电脑ＰＤＡ通过控制单元控制连接到射频单元，所述天线固定在所述天线反射板一面、所述吸波装置及所述读写模块固定在天线反射板另外一面。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：冯建华，
申请(专利权)人：深圳市先施科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：94[中国|深圳]