【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种rfid多天线读写器，属于利用rfid自动识别技术、嵌入式技术、无线通信技术等领域。
技术介绍
1、rfid(radio frequency identification，射频识别)技术是一种利用射频无线通信实现的非接触式自动识别技术，其基本原理是利用射频信号或空间耦合(电感或电磁耦合)的传输特性，自动识别目标对象并获取相关数据，无需人工干预。按照工作频率的不同，rfid可分为低频(lf)、高频(hf)、超高频(uhf)和微波频段(mw)。根据工作频率的不同，识别距离也不尽相同。
2、rfid系统至少包含阅读器和电子标签两部分。阅读器是读取标签信息的设备，有时还可向标签写入数据信息。传统的rfid多天线读写器设备中的阅读器还包括了天线，天线用于在标签和阅读器间传递射频信号。电子标签是射频识别系统的数据载体，电子标签由标签天线和标签专用芯片组成，每个标签都具有唯一的电子编码。
3、传统的rfid读写器设备主要由主控制器、射频控制模块、天线以及rs232接口组成。读写器控制模块通过天线发射电磁波，电磁波辐射区域的大小取决于工作频率和天线特性。rfid标签一般通过无源被动反射方式与天线进行通信。读写器收到标签的数据后，主控制器解码并进行错误校验来决定数据的有效性，然后通过rs232接口将标签数据传到计算机网络中。
4、传统读写器设备中只有单天线且被读写器绑定不能被分离出来，而且抗干扰能力弱，数据传输速度慢，在复杂的环境中难以可靠地工作。此外，传统的读写器只有usb接口或rs232接
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种rfid多天线读写器，以解决现有技术中读写器只能使用单天线且被读写器绑定不能被分离出来的问题。
2、为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
3、一种rfid多天线读写器，其可与一个或多个天线或天线阵列连接，包括：中央控制器模块、射频读写模块和天线/天线阵列控制模块，
4、所述天线/天线阵列控制模块，用于控制一个或多个天线或者天线阵列中的一个或多个天线工作；
5、所述射频读写模块，用于将中央控制器发往电子标签的命令调制到特定频率的载波信号上，通过由天线/天线阵列控制模块接通的工作天线发送到电子标签；以及通过接通的工作天线接收电子标签返回的回波信号，对回波信号进行解调，获取电子标签回送的数据信息，并将其发送给中央控制器模块；
6、所述中央控制器模块，用于控制射频读写模块进行读写；以及控制天线/天线阵列控制模块接通或断开射频信号，从而控制一个或多个天线或者天线阵列中的一个或多个天线工作或不工作。
7、进一步地，所述天线/天线阵列控制模块，包括若干射频信号通路，每个射频信号通路分别由一个对应的电子开关控制，每个电子开关可以对应连接一个天线，连接的天线可以是单天线也可以是天线阵列中的一个天线，每个电子开关用于接通或断开对应的射频信号通路以控制对应天线工作或不工作，当电子开关导通时，射频读写模块产生的射频信号经由导通的电子开关、对应的天线发送到电子标签，电子标签返回的回波信号经由对应的天线、导通的电子开关传送到射频读写模块。
8、进一步地，所述天线/天线阵列控制模块包括两个合路器，每个合路器依次连接一个第一放大器和一个功分器，射频读写模块产生的模拟信号与参考信号一起输入两个合路器并分别经合路器合并,得到两路射频信号，每路射频信号分别经对应的第一放大器放大后输入对应的功分器，所述功分器根据天线的数量将输入的射频信号分为多路输出信号，两个功分器的多路输出信号相互组合获得与天线数量相同的若干射频信号通路，每个射频信号通路由一个电子开关控制通断，每个射频信号通路的射频信号分别经由电子开关、数控衰减器、第二放大器和隔离器输出，并通过天线阻抗匹配电路发送至对应的天线，各电子开关均与所述中央控制器模块连接，由所述中央控制器模块控制电子开关的导通或断开。
9、进一步地，所述读写器设有控制接口和射频接口，所述控制接口与中央控制器模块连接，所述控制接口包括多根数字信号线，每根数字信号线可用于连接单天线或天线阵列中的一个天线；所述射频接口与天线阻抗匹配电路连接，所述射频接口包括3根射频信号线，分别为发送射频信号线、接收射频信号线和射频信号地，所述发送射频信号线和接收射频信号线可用于与一个或多个天线或天线阵列连接。
10、进一步地，所述天线阵列为线阵列，所述线阵列是指多个单元天线依次排列在一条直线上的线阵列或者多个单元天线依次排列在圆周或曲线上的线阵列，各天线为等距或不等距排列。
11、进一步地，所述天线/天线阵列控制模块用于控制线阵列中的任意一个单元天线单独工作，或者控制线阵列中的多个单元天线同时工作；或者控制线阵列中的多个单元天线按照预定方式协同工作。7、根据权利要求1所述的rfid多天线读写器，其特征在于，所述天线阵列为面阵列，所述面阵列由多个相同或不同类型的线阵列在平面或曲面上按设定方式排列构成。
12、进一步地，所述天线/天线阵列控制模块用于单独控制面阵列中的一个线阵列工作或控制面阵列中的多个线阵列按照设定方式工作，或者按照预定方式控制面阵列中的任意一个或多个单元天线工作。9、根据权利要求1所述的rfid多天线读写器，其特征在于，所述天线阵列为空间三维阵列，所述空间三维阵列由多个相同或不相同的面阵列在空间上按照设定方式排列构成。
13、进一步地，所述天线/天线阵列控制模块用于单独控制空间三维阵列中的一个面阵列工作或控制空间三维阵列中的多个面阵列按照设定方式工作，或者按照设定方式控制空间三维阵列中的任意一个或多个单元天线工作。
14、进一步地，所述的rfid多天线读写器，还包括通讯接口模块，所述通讯接口模块包括rs232全双工串口通讯接口和rs485半双工串口通讯接口，所述读写器通过rs232全双工串口通讯接口与上位机通信，多个所述读写器可以通过rs485半双工串口通讯接口串联连接以与同一上位机进行主从半双工通信。
15、进一步地，所述的rfid多天线读写器，还包括显示模块，用于显示当前读写的电子标签的数据信息。
16、与现有技术相比，本专利技术具有如下的有益效果：
17、本专利技术通过设置天线/天线阵列控制模块，不仅能够将天线从读写器中分离出来，实现对分离出来的天线进行控制，同时还可以实现对多个天线的控制，使得单个天线或者多个天线可以按照设定方式工作，解决了现有读写器只能使用单天线且被读写器绑定不能被分离出来的问题。本专利技术的读写器抗干扰能力强，数据传输速度快，在复杂的环境中可以可靠地工作。本专利技术的读写器除了rs232接口，还配备有rs485接口，多个读写器可以通过rs485接口串联，从而实现多个读写器可以与同一上位机进行主从半双工通信。本专利技术的读写器还配备了显示模块，可清晰显示当前读写的电子标本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种RFID多天线读写器，其特征在于，所述读写器可与一个或多个天线或天线阵列连接，所述读写器包括：中央控制器模块、射频读写模块和天线/天线阵列控制模块，
2.根据权利要求1所述的RFID多天线读写器，其特征在于，所述天线/天线阵列控制模块，包括若干射频信号通路，每个射频信号通路分别由一个对应的电子开关控制，每个电子开关可以对应连接一个天线，连接的天线可以是单天线也可以是天线阵列中的一个天线，每个电子开关用于接通或断开对应的射频信号通路以控制对应天线工作或不工作，当电子开关导通时，射频读写模块产生的射频信号经由导通的电子开关、对应的天线发送到电子标签，电子标签返回的回波信号经由对应的天线、导通的电子开关传送到射频读写模块。
3.根据权利要求2所述的RFID多天线读写器，其特征在于，所述天线/天线阵列控制模块包括两个合路器，每个合路器依次连接一个第一放大器和一个功分器，射频读写模块产生的模拟信号与参考信号一起输入两个合路器并分别经合路器合并,得到两路射频信号，每路射频信号分别经对应的第一放大器放大后输入对应的功分器，所述功分器根据天线的数量将输入的射频信号
4.根据权利要求3所述的RFID多天线读写器，其特征在于，所述读写器设有控制接口和射频接口，所述控制接口与中央控制器模块连接，所述控制接口包括多根数字信号线，每根数字信号线可用于连接单天线或天线阵列中的一个天线；所述射频接口与天线阻抗匹配电路连接，所述射频接口包括3根射频信号线，分别为发送射频信号线、接收射频信号线和射频信号地，所述发送射频信号线和接收射频信号线可用于与一个或多个天线或天线阵列连接。
5.根据权利要求1所述的RFID多天线读写器，其特征在于，所述天线阵列为线阵列，所述线阵列是指多个单元天线依次排列在一条直线上的线阵列或者多个单元天线依次排列在圆周或曲线上的线阵列，各天线为等距或不等距排列。
6.根据权利要求5所述的RFID多天线读写器，其特征在于，所述天线/天线阵列控制模块用于控制线阵列中的任意一个单元天线单独工作，或者控制线阵列中的多个单元天线同时工作；或者控制线阵列中的多个单元天线按照预定方式协同工作。
7.根据权利要求1所述的RFID多天线读写器，其特征在于，所述天线阵列为面阵列，所述面阵列由多个相同或不同类型的线阵列在平面或曲面上按设定方式排列构成。
8.根据权利要求7所述的RFID多天线读写器，其特征在于，所述天线/天线阵列控制模块用于单独控制面阵列中的一个线阵列工作或控制面阵列中的多个线阵列按照设定方式工作，或者按照预定方式控制面阵列中的任意一个或多个单元天线工作。
9.根据权利要求1所述的RFID多天线读写器，其特征在于，所述天线阵列为空间三维阵列，所述空间三维阵列由多个相同或不相同的面阵列在空间上按照设定方式排列构成。
10.根据权利要求9所述的RFID多天线读写器，其特征在于，所述天线/天线阵列控制模块用于单独控制空间三维阵列中的一个面阵列工作或控制空间三维阵列中的多个面阵列按照设定方式工作，或者按照设定方式控制空间三维阵列中的任意一个或多个单元天线工作。
11.根据权利要求1所述的RFID多天线读写器，其特征在于，还包括通讯接口模块，所述通讯接口模块包括RS232全双工串口通讯接口和RS485半双工串口通讯接口，所述读写器通过RS232全双工串口通讯接口与上位机通信，多个所述读写器可以通过RS485半双工串口通讯接口串联连接以与同一上位机进行主从半双工通信。
12.根据权利要求1所述的RFID多天线读写器，其特征在于，还包括显示模块，用于显示当前读写的电子标签的数据信息。
...【技术特征摘要】
1.一种rfid多天线读写器，其特征在于，所述读写器可与一个或多个天线或天线阵列连接，所述读写器包括：中央控制器模块、射频读写模块和天线/天线阵列控制模块，
2.根据权利要求1所述的rfid多天线读写器，其特征在于，所述天线/天线阵列控制模块，包括若干射频信号通路，每个射频信号通路分别由一个对应的电子开关控制，每个电子开关可以对应连接一个天线，连接的天线可以是单天线也可以是天线阵列中的一个天线，每个电子开关用于接通或断开对应的射频信号通路以控制对应天线工作或不工作，当电子开关导通时，射频读写模块产生的射频信号经由导通的电子开关、对应的天线发送到电子标签，电子标签返回的回波信号经由对应的天线、导通的电子开关传送到射频读写模块。
3.根据权利要求2所述的rfid多天线读写器，其特征在于，所述天线/天线阵列控制模块包括两个合路器，每个合路器依次连接一个第一放大器和一个功分器，射频读写模块产生的模拟信号与参考信号一起输入两个合路器并分别经合路器合并,得到两路射频信号，每路射频信号分别经对应的第一放大器放大后输入对应的功分器，所述功分器根据天线的数量将输入的射频信号分为多路输出信号，两个功分器的多路输出信号相互组合获得与天线数量相同的若干射频信号通路，每个射频信号通路由一个电子开关控制通断，每个射频信号通路的射频信号分别经由电子开关、数控衰减器、第二放大器和隔离器输出，并通过天线阻抗匹配电路发送至对应的天线，各电子开关均与所述中央控制器模块连接，由所述中央控制器模块控制电子开关的导通或断开。
4.根据权利要求3所述的rfid多天线读写器，其特征在于，所述读写器设有控制接口和射频接口，所述控制接口与中央控制器模块连接，所述控制接口包括多根数字信号线，每根数字信号线可用于连接单天线或天线阵列中的一个天线；所述射频接口与天线阻抗匹配电路连接，所述射频接口包括3根射频信号线，分别为发送射频信号线、接收射频信号线和射频信号地，所述发送射频信号线和接收射频信号线可用于与一个或多个天线或天线阵列连接...
【专利技术属性】
技术研发人员：王真，刘征宇，刘子全，朱雪琼，贾骏，路永玲，胡成博，
申请(专利权)人：国网江苏省电力有限公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：
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