超高频射频识别读写器模块制造技术

本实用新型专利技术公开了一种超高频射频识别读写器模块。具体包括电源单元、控制单元和射频单元，电源单元为控制单元和射频单元提供工作电压，控制单元控制射频单元的工作，并对射频单元返回的数据进行处理，射频单元完成数据的编码、解码、调制和解调，并对产生的射频信号进行放大，射频单元包括发射电路、接收电路，电源单元由第一级的开关电源芯片和由控制单元控制的第二级的线性电源芯片组成。通过开关电源芯片TPS61086的高效率提高了电源利用率，再通过由控制单元控制的第二级的线性电源芯片使得线性电源芯片间歇性工作，进而可以降低整个读写器模块的功耗；通过采用专用的射频收发芯片AS3992提高灵敏度并且能兼容多种协议。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于射频识别
，尤其涉及一种超高频射频识别读写器模块。
技术介绍
射频识别(RFID，RadioFrequency Identification)是一种通信技术，可通过无线电信号识别特定目标并读写相关数据，而无需识别系统与特定目标之间建立机械或光学接触，其基本的工作原理是利用读写器发射特定频率的无线电波能量，实现对进入读写范围的标签的自动识别。通过把标签贴在物品上，可以实现对物品的全程跟踪和管理。射频识别系统一般由读写器模块、天线和标签三部分构成。读写器模块产生射频能量，通过天线向电子标签发射射频能量，电子标签(无源)接收到射频能量之后被激活，电子标签取得射频能量和指令之后反射信号，读写器模块通过天线接收电子标签反射回来的信号，对标签反射回来的信号进行滤波、放大、混频、解调、解码和译码处理，使射频信号转换成外部终端能够处理的数字信号，实现对标签内存储的固定数据和数据区的数据进行读的操作，另外， 还可以对标签进行写、锁和杀死操作。目前，读写器模块普遍存在的问题是功耗大、读写距离近、读写灵敏度差和不能兼容多种协议。
技术实现思路
本技术的目的是为了解决上述现有读写器模块存在的问题，提出了一种超高频射频识别设备的读写器模块。为了实现上述目的，本专利技术的技术方案是一种超高频射频识别设备的读写器模块，包括电源单元、控制单元和射频单元，电源单元为控制单元和射频单元提供工作电压， 控制单元控制射频单元的工作，并对射频单元返回的数据进行处理，射频单元完成数据的编码、解码、调制和解调，并对产生的射频信号进行放大，射频单元包括发射电路和接收电路，其特征在于，电源单元由第一级的开关电源芯片和由控制单元控制的第二级的线性电源芯片组成，所述的开关电源芯片为TPS61086。所述的发射电路由射频收发芯片、平衡转不平衡电路、功率放大器电路和耦合器组成，射频收发芯片产生的射频信号经过外部匹配电路匹配到50欧姆，再经平衡转不平衡电路转换为单端信号，经功率放大器电路和耦合器发射出去。所述的接收电路由耦合器、衰减电路、不平衡转平衡电路、匹配电路和射频收发芯片组成，接收到的信号经滤波器滤波，从耦合器的耦合端输出，经过不平衡转平衡电路转换为平衡信号后，再经过匹配电路输入到射频收发芯片。上述射频收发芯片为AS3992。本技术的有益效果本技术的读写器模块中的电源单元一方面通过开关电源芯片TPS61086的高效率提高了电源利用率，再通过由控制单元控制的第二级的线性电源芯片，可以使得线性电源芯片间歇性工作，进而可以降低整个读写器模块的功耗。通过发射电路中的功率放大器电路，实现高功率和高线性度，进而可以提高读写距离，采用专用的射频收发芯片AS3992提高灵敏度并且能兼容多种协议。附图说明图1是本技术超高频射频识别读写器模块的原理框图。图2是本技术实施例的开关稳压电源电路原理图。图3是本技术实施例的给功率放大器电路供电的电源电路原理图。图4是本技术实施例的射频收发芯片电路原理图。图5是本技术实施例的射频功率放大电路原理图。具体实施方式以下结合附图和具体实施例对本技术作进一步的说明。本技术的超高频射频识别读写器模块的原理框图如图1所示，包括电源单元、控制单元和射频单元，电源单元为控制单元和射频单元提供工作电压，控制单元控制射频单元的工作，并对射频单元返回的数据进行处理，射频单元完成数据的编码、解码、调制和解调，并对产生的射频信号进行放大，射频单元包括发射电路、接收电路，电源单元由第一级的开关电源芯片和由控制单元控制的第二级的线性电源芯片组成。这里的发射电路由射频收发芯片、平衡转不平衡电路、功率放大器电路和耦合器组成，射频收发芯片产生的射频信号经过外部匹配电路匹配到50欧姆，再经平衡转不平衡电路转换为单端信号，经功率放大器电路和耦合器发射出去。这里的接收电路由耦合器、衰减电路、不平衡转平衡电路、匹配电路和射频收发芯片组成。接收到的信号经滤波器滤波，从耦合器的耦合端输出，经过不平衡转平衡电路转换为平衡信号后，再经过匹配电路输入到射频收发芯片。这里的控制单元属于本领域普通技术人员公知的常识，在此不再进行详细描述。 为了叙述方便，在下面的叙述中部分以PICM来表示控制单元。下面对上述电路单元具体展开说明如下电源单元的功能是为超高频RFID读写器模块的各个单元提供电源。如图2和3 所示，电源单元为射频单元、控制单元供电，为射频收发芯片AS3992提供5. 2V电源，为功率放大器电路提供5V电源。具体的实施方式如下如图2所示，外部输入的电压(3-5V)经电容Cl和C2滤波后输入到第一级的开关电源芯片U1，即TPS61086的8脚，使能端脚3连接到8脚，作为芯片的使能信号，9脚连接到8脚使芯片工作在重负载的状态下，4脚和5脚连接到地，6脚和7脚通过电感Ll连接到8脚，2脚连接到电阻Rl、R2，提供输出所需的基准电压，1脚通过电阻R2和电容C3连接到地，给芯片提供工作频率，10脚经过电容Cll连接到地。6、7脚经过二极管D520和滤波电容C4后，输出5. 5V的电压。如图3所示，第一级开关电源芯片产生的5. 5V电压分成2路，一路经C8滤波后输入到第二级的线性电源芯片U3，即MIC3775BMM的2脚，U3的2脚连接到1脚，作为芯片的使能信号，5、6、7、8连接到地，3脚连接到R6，R7，提供输出电压所需的基准电压，4脚连接到电阻R7，经电容C9滤波后，输出5. 2V电压；另一路经电容CllO滤波后输入到第二级的线性电源芯片U88，即MIC39102BM的2脚，U88的1脚为芯片的使能输入信号引脚，通过电阻 R2011连接到控制单元。U88的4脚为基准电压输出引脚，连接到电阻R2090和R2100，3脚连接到电阻R2090后，经电容Clll滤波后输出5V电压，给功率放大器电路供电。这里电源单元一方面通过开关电源芯片的高效率提高了电源利用率，再通过由控制单元控制的第二级的线性电源芯片，可以使得线性电源芯片间歇性工作，进而可以降低整个读写器模块的功耗。射频单元的功能是由射频收发芯片产生射频载波，经功率放大器电路放大，通过天线发射射频载波，通过载波的射频能量激活电子标签，并将调制于载波的数据信息传递给电子标签，同时接收标签返回的数据信息，通过天线传输至接收电路。对于符合ISO 18000-6A/B/C协议的电子标签，射频收发芯片不仅完成对数据的调制/解调、整形，还会启动其芯片内部的底层协议处理器，完成对标签数据的编解，包括读标签、写标签、锁标签和杀死标签。射频单元分为发射电路和接收电路。发射电路具体如下如图4和5所示，射频收发芯片U4即AS3992的脚32，33输出差分信号经匹配电路C36、C37、C38匹配后输入到平衡-不平衡转换器，即U5的3，4脚。射频收发芯片U4的脚19输出的电压经C35、L6、L7滤波和扼流后输入到U4的32和33脚，给内部发射电路供电。U5的脚1经C39匹配后输入到外部功放，如图5所示，U5的脚1输出的信号经输入隔直电容C71连接到U8，即SPA2118的脚3，线性电源芯片U88输出的5V电压经C72滤波后输入到U8的脚1，U88输出的5V经Ll 1后分成2路，一路输入到U8的脚本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种超高频射频识别读写器模块，包括电源单元、控制单元和射频单元，电源单元为控制单元和射频单元提供工作电压，控制单元控制射频单元的工作，并对射频单元返回的数据进行处理，射频单元完成数据的编码、解码、调制和解调，并对产生的射频信号进行放大，射频单元包括发射电路和接收电路，其特征在于，电源单元由第一级的开关电源芯片和由控制单元控制的第二级的线性电源芯片组成，所述的开关电源芯片为ＴＰＳ６１０８６。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：文光俊，唐伟伟，李沈飞，
申请(专利权)人：成都鸿福润德科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：90