微型UHF RFID读写与NFC移动支付一体化模块制造技术

本实用新型专利技术公开了一种微型UHF?RFID读写与NFC移动支付一体化模块，具体包括：稳压电源单元、超高频读写单元和近场通信单元，其中，稳压电源单元为超高频读写单元和近场通信单元提供工作电压；超高频读写单元用于射频信号的收发和控制；近场通信单元用于移动支付、高频读写器、非接触式点对点数据传输交换。本实用新型专利技术的微型UHF?RFID读写与NFC移动支付一体化模块集成了UHR?RFID及HF?RFID的射频芯片，从而实现双频段工作并支持这两种频段下多种协议标签的读写，并完成在此基础上的UHFRFID读写及手机支付、点对点通信功能，同时克服了现有RFID读写器体积过大的缺点，实现了读写器的超小型化。（*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领域，具体涉及一种RFID读写器-移动支付一体化模块的设计。
技术介绍
射频识别技术(RadioFrequency Identification，RFID)，是 20 世纪 90 年代开始兴起的一种无线识别技术，是一项利用射频信号通过空间耦合(交变磁场或电磁场)实现无接触信息传递并通过所传递的信息达到识别目的的技术，可以对静止的和移动的物体进行识别。识别工作无须人工干预，可工作于各种恶劣环境。RFID技术可识别高速运动物体并可同时识别多个标签，操作快捷方便。目前，超高频读写装置主要向小型化便携式和快读大量读取两个方向发展，如在手机支付和物流管理等领域的应用。小型便携且能高速读写，是超高频读写器的发展方向， 然而现有读写器的电路布局由核心芯片和外围功能电路组成，由于芯片集成度不高，外围功能电路复杂，造成读写器装置普遍存在集成度不高，体积大，生产工艺要求高等缺点，不利于读写器向小型化便携式、高速读写方向发展。而基于RFID技术的近场通信(Near Field Communication，NFC)，又称近距离无线通信，是一种短距离的高频无线通信技术，允许电子设备之间进行非接触式点对点数据传输(在十厘米内)实现数据交换。这个技术由无接触式射频识别(RFID)演变而来，并向下兼容RFID，最早由Wiilips、Nokia和Sony主推，主要用于手机等手持设备中。由于NFC 具有天然的安全性，因此，NFC技术在手机支付等领域具有非常广阔的前景。现有的RFID读写器，由于核心芯片的功能比较单一，只能支持对其所在工作频段、特定协议标签的读写及在此基础上的应用，应用范围小，芯片外部还有很多实现各种实用功能的附加的芯片和电路，以致读写器体积过大而不方便使用。
技术实现思路
本技术的目的是为了解决现有的RFID读写器存在的上述问题，提出了一种微型UHF RFID读写与NFC移动支付一体化模块。本技术的技术方案是一种微型UHF RFID读写与NFC移动支付一体化模块， 其特征在于，包括稳压电源单元、超高频读写单元和近场通信单元，其中，所述稳压电源单元为超高频读写单元和近场通信单元提供工作电压；所述超高频读写单元用于射频信号的收发和控制；所述近场通信单元用于移动支付、高频读写器、非接触式点对点数据传输交换。进一步的，所述超高频读写单元包括振荡电路子单元、平衡-不平衡转换子单元、耦合器电路子单元和射频芯片子单元，所述振荡电路子单元与所述射频芯片子单元内的压控振荡器和锁相环电路构成载波合成电路，从天线接收的信号经所述的载波合成电路进行载波合成之后经射频芯片子单元内部缓冲放大，输出给平衡-不平衡转换子单元，然后经耦合器电路子单元处理之后再返回射频芯片子单元。进一步的，所述近场通信单元包括晶振电路子单元、RC匹配电路子单元以及射频芯片子单元，所述晶振电路子单元为所述的射频芯片子单元提供外部时钟，所述RC匹配电路子单元与所述的射频芯片子单元相连接，用于提供对外的天线接口。本技术的有益效果本技术的微型UHF RFID读写与NFC移动支付一体化模块集成了 UHR RFID及HF RFID的射频芯片，从而实现双频段工作并支持这两种频段下多种协议标签的读写，并完成在此基础上的UHF RFID读写及手机支付、点对点通信功能。同时，所选用的射频芯片集成了射频信号的收发和控制功能，从而很好地克服了现有RFID读写器体积过大的缺点，实现了读写器的超小型化。附图说明图1为本技术的微型UHF RFID读写与NFC移动支付一体化模块的结构框图。图2为本技术的微型UHF RFID读写与NFC移动支付一体化模块的系统框图。图3为本技术的稳压电源单元电路示意图。图4为本技术的振荡电路子单元电路示意图。图5为本技术的平衡-不平衡信号转换电路示意图。图6为本技术的耦合器电路子单元示意图。图7为本技术的超高频读写单元射频芯片子单元示意图。图8为本技术的晶振电路子单元示意图。图9为本技术的RC匹配电路单元示意图。图10为本技术的近场通信单元的射频芯片子单元示意图。具体实施方式下面对结合附图和具体的实施例对本技术进行进一步详细的介绍。本技术的微型UHF RFID读写与NFC移动支付一体化模块的结构框图如图1 所示，包括稳压电源单元、超高频读写单元和近场通信单元，其中，所述稳压电源单元为超高频读写单元和近场通信单元提供工作电压；所述超高频读写单元用于射频信号的收发和控制；所述近场通信单元用于移动支付、高频读写器、非接触式点对点数据传输交换。这里，超高频读写单元对满足IS0/IEC 18000-6C协议的电子标签中的内容进行一定距离的读写，具体包括振荡电路子单元、平衡-不平衡转换子单元、耦合器电路子单元和射频芯片子单元，所述振荡电路子单元与所述射频芯片子单元内的压控振荡器和锁相环电路构成载波合成电路，从天线接收的信号经所述的载波合成电路进行载波合成之后经射频芯片子单元内部缓冲放大，输出给发射电路子单元，然后经耦合器电路子单元处理之后再返回射频芯片子单元。这里，近场通信单元完成手机支付、手机的卡模拟及点对点通信功能，具体包括晶振电路子单元、RC匹配电路子单元以及射频芯片子单元，所述晶振电路子单元为所述的射频芯片子单元提供外部时钟，所述RC匹配电路子单元与所述的射频芯片子单元相连接，用于提供对外的天线接口。在本实施例中，超高频读写单元的射频芯片子单元具体采用UHF RFID芯片PR900来实现，近场通信单元的射频芯片子单元具体采用NFC芯片PN65N来实现。下面对各个模块单元分别进行说明稳压电源单元图3所示为稳压电源单元UlO (即MIC6915;3)，稳压电源单元为各单元和各子单元提供各自所需要的电压值，它属于低压差(LDO)线性稳压芯片，LDO线性稳压芯片成本低，噪音低，静态电流小。同时它需要的外接元件也很少，通常只需要一两个旁路电容，这样就大大简化了芯片的外围电路。再加上本技术采用单电源设计，整个设计的体积就进一步得到了缩小。UlO(即MIC69153)的6脚为芯片使能端，外接5V电压，图中 5V电压同时经过C49滤波输入给UlO的7脚。UlO (即MIC6915;3)的9脚为电压输出脚， R23.R24为分压电阻，将5V电压变压之后由9脚经过C50、C55滤波之后输出。本模块中的各个子单元的工作电压均为3. 3V。超高频读写单元包括振荡电路子单元、发射电路子单元、耦合器电路子单元和射频芯片子单元。其中，发射电路子单元(图2所示的Balim)、耦合器电路子单元(图2所示的 Couper)、和射频芯片子单元(图2所示的PR9000)又构成了射频单元。集成在PR9000内部的控制子单元发送控制命令，经过基带处理转换为射频单元能够识别的信号，射频单元接收到命令之后发射射频信号，射频信号经过放大、滤波等操作后由天线发送到标签。同时，标签反射回来的信号经由射频单元处理成为基带信号，交给基带处理单元处理，基带处理单元将基带信号转换成控制单元可以识别的控制信息给控制单元。下面对超高频读写单元的各个子单元进行说明。1、振荡电路子单元图4所示为本技术射频单元中的振荡电路子单元， U5 (T本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：文光俊，董琦，李沈飞，李建，许江成，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：实用新型
国别省市：