本发明专利技术涉及ＲＦＩＤ读取设备以及用于该设备的方法。所述读取设备包括发射器部分（１，３０，３１）、接收部分（２３，３３）以及连接到它们的天线（５，３２）或天线组。根据本发明专利技术，发射器部分（１，３０，３０）包括变换器（１０，３４，３５），其中存在至少三个连接到相同磁场的线圈（１１，１２，１３），第一线圈（１２）、第二线圈（１１）和第三线圈（１３），其中通过第一线圈（１２）对天线或天线组（５，３２）进行馈送，参考负载（１７，１８，１９）被连接到第二线圈（１１）以便补偿通过第一线圈（１２）发送的功率的效应，并且接收器的前置放大器（２３，３３）被连接到变换器（１０，３４，３５）的第三线圈（１３，３６，３７）。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】RFID读取设备本专利技术涉及根据权利要求1所述的RFID读取设备(reading device )。本专利技术还涉及与RFID读取设备有关的方法。主要由于物流应用的原因，RFID的使用迅速变得普及。特别地， UHF范围RFID已经在迅速地增加。市场上已经存在若干读取设备，但 是它们相对昂贵，并且手持式读取器仍然不能广泛地获得。以传统方 式制造的RFID读取设备相对复杂，无法克服由强反射所造成的问题， 并且具有高功耗。传统的高频RFID读取设备基于从50欧姆功率放大器 通过旋转元件(rotary element)向50欧姆天线馈送(feed)功率并且 通过它向环境馈送功率。反射的功率通过旋转元件导向前置放大器。本专利技术旨在消除现有技术的缺陷并且建立新类型的系统、方法和 天线。本专利技术基于包括变换器(transformer)的发射器部分，所述变换 器一般为变流器(current transformer),其中存在至少三个线圏，这些 线圏被连接到相同的磁场，从所述线圈中的第一线圏对天线或天线组 进行馈送，利用参考负栽对第二线圈进行馈送以便补偿第一线圏中发 射的功率的效应(effect),变换器的第三线圈被连接到接收器的主放 大器。更具体地，根据本专利技术的RFID读取设备以权利要求1的特征部分 所述为特征。根据本专利技术的方法，对于其本身而言，以权利要求8的特征部分 所述为特征。借助于本专利技术，可以获得相当多的优点。 可调整的窄带天线在本专利技术的特定实施例中，该解决方案削弱了由发射引起的失真 并且消除了对独立发射滤波的需要。GSM或另一RFID发射应答器将不 像宽带天线那么多地干扰前置放大器。如果要将天线制造成覆盖不同洲(continent)的整个RFID-UHF频带，那么该天线也会接收所有洲的 各种GSM频率。窄带天线允许前置放大器通过变换器直接连接到该天 线。放置在前置放大器之后的可调整LC滤波器将改进该解决方案。 节省功率由于电源通过电抗性阻抗连接到天线，因而输出级的效率原则上 非常高。在本专利技术的特定实施例中，由于变换器的原因，补偿所需的 功率比去往天线的功率少得多。本专利技术的特定实施例以简单的方式来补偿反射。由于天线是可调 整的并且是窄带的，仅仅补偿有功部分(real component)(其传输主 功率)到前置放大器的连接就足够了。通过这种方式，从解调器的输 出端获得所有用于补偿的信息，就读取代码而言在任何情况下都需要 所述信息。借助于本专利技术的特定实施例，获得了良好的信噪比。如果例如通 过合成返回信号来补偿去往前置放大器的功率，那么所述解决方案通 常将增加噪声。这是因为馈送给天线的功率与用于进行补偿的信号不 完全相关。在根据本专利技术的情况下，由于信号是从也将信号馈送给天 线的输出级的输出端取得以用于补偿的，所以使用该解决方案不增加 前置放大器中的噪声。本专利技术的特定实施例对于固定基站或者对于便携式读取设备而 言适用于所有功率级。能够使用不同的UHF频率，但是相同的解决方 案当然也能够被应用于其他的频率。借助于根据本专利技术的解决方案，能够将RFID读取器有利地集成到 例如移动站中。根据本专利技术的读取设备能够被用于固定基站中、用于 工作在固定或可变功率级下的手持(hand)读取器中或者通过将该方 法结合到GSM电话中而被利用。如果作为GSM电话的一部分而结合了 该方法，那么该方法的优点被特别强调，因为由RFID所引起的附加成 本可以忽略不计。所述设备(例如移动电话)的功耗降低并且电池操作的设备的工 作时间显著增加。也可以通过这种方式提高天线的效率并且降低功 耗。为了避免问题，通常应当将窄带天线制造成可调谐的。由于天线 是窄带的，因而在最佳的情况下，能够排除昂贵的带通滤波器，这将 降低特别是移动站的制造成本。在最佳的情况下，根据本专利技术的解决方案将允许移动电话的整个射频部分被集成到天线的紧邻处并且可 以在它内部。本专利技术也能够被用于接收器侧的噪声优化。在下文中，将依照附图借助于应用实例来分析本专利技术。图l示出了根据本专利技术的一个RFID读取设备。 图2示出了根据本专利技术的第二RFID读取设备。在与附图说明图1和图2有关的优选应用实例的描述中结合附图标记使用 了下列术语。1 输出级 4天线开关5 天线9 变容二极管(varactor) 10变换器11变换器的第二线圈 12变换器的第一线圈13 变换器的第三线圈(检测器线圏)14 功率调节开关15 阻抗开关16 阻抗选择器开关17 可调整阻抗18 可调整阻抗19 可调整阻抗20 电容器21 电容器22 电容器23 前置放大器24 正交检测器(quadrature detector)25 控制线26 输入端27 信号检测 30 输出级31 输出级32 天线元件33 差分放大器34 变流器35 变流器36 第三线圏37 第三线團38 相位分配器 39参考负载 40参考负载 41 第二线圈 42第一线圈43 第二线圈44 第一线圈45 可调整滤波器本专利技术公开了一种方法，在该方法的一个优选实施例中，直接连 接到天线5的非常低阻抗的放大器被用作输出级1。如此选择该天线的 阻抗级别，以使得射频处的外出功率将是合适的。如果希望长的读取 距离，那么例如在欧洲可以^吏用865-MHz频率处的最大容许2-W定向 发射功率。此外，例如使用变容二极管来调谐天线，以使得天线的阻 抗总是实数，以便优化效率。这种布置的使用能够显著地提高输出级 的效率。能够借助于开关4通过从不同的连接点6、 7和8连接天线5 来调整发射功率。上述布置本身并不允许使用反射技术来检测RFID所产生的调制。 由于天线5严格连接到输出级1，因而其上的电势并不取决于反射。依照图1的布置能够被用来检测RFID所产生的调制。该图的变换 器10包括至少三个线圈11、 12和13。去往天线5的电流流经第一线 圈12。至参考负载17、 18和19的电流流经第二线圈11，以使得它尽 可能精确地补偿由去往天线5的电流所感应的磁场。通常如此连接第 二线圏11,以使得其电流以与第一线圏12感应的磁场相反的方向并且 相同的幅度来感应磁场。在实践中，这是通过以下方式来实现的并 行放置第一线圈12和第二线圏11,以使得线圈11和12的连接或绕组7相对于彼此处于相反的方向，以便实现上面所描述的状况。第三线圈13直接地连接到前置放大器23,或者通过该前置放大器连接到滤波器 45或其他必要的部件。因此，在这种情况下，依照图1，术语"连接，， 用来表示第三线圈13的信号直接地或者间接地连接到前置放大器23 这一事实。因此，借助于线圈12，根据前置放大器23的阻抗来测量来 自输出级1的电流或电压，从而能够测量天线5的有效阻抗。该图示 出了电流测量的替换方案。归因于其如何工作，在本专利技术的典型实施 例中，变换器IO能够被称为变流器。由于在该方法中变容二极管9被 用来将天线5 —直保持为实而不管反射，因而实的电压调节阻抗17、 18和19能够被从输出级1简单地连接到相同的变换器10，从而补偿 由输出级l的电流在前置放大器23中所产生的电压。如果参考电阻17、 18和19是可调整的，那么也可以补偿去往天线5的电流的反射的影响。 如果参考电阻是固定的，或者如果调节器的时间常数被选择为本文档来自技高网...
【技术保护点】
ＲＦＩＤ读取设备，其包括 －发射器部分（１，３０，３１）， －接收部分（２３，３３），以及 －连接到它们的天线（５，３２）或天线组， 其特征在于， －发射器部分（１，３０，３０）包括变换器（１０，３４，３５）， 其中存在至少三个连接到相同磁场的线圈（１１，１２，１３），第一线圈（１２）、第二线圈（１１）和第三线圈（１３），其中 －通过第一线圈（１２）向天线或天线组（５，３２）进行馈送， －参考负载（１７，１８，１９）被连接到第二线圈（１ １）以补偿通过第一线圈（１２）发送的功率的效应，并且 －接收器的前置放大器（２３，３３）被连接到第三线圈（１３，３６，３７）。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：H塞帕，
申请(专利权)人：芬兰技术研究中心，
类型：发明
国别省市：FI[芬兰]
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