一种用于射频识别的标签制造技术

本实用新型专利技术提供一种用于射频识别的标签，包括能量恢复单元、调制单元、解调单元、协议控制电路、存储器、时钟振荡器和时钟频率校准控制单元；能量恢复单元为标签提供电源；解调单元将接收到的频率信号处理后传给协议控制电路；协议控制电路将信号依次传给时钟频率校准控制单元和时钟振荡器，调制单元利用时钟振荡器输出的时钟调制命令和数据，并将信号通过天线发射给读写器；存储器与协议控制电路连接。本实用新型专利技术离散频率的倍数关系通过电路的器件参数间的倍数关系唯一确定，产生多种具有小数分频特征的返回频率，扩大了装置的应用范围，提高了装置的抗干扰能力。其时钟振荡器可选用更低频的基准频率，降低标签的功耗，提高了系统的最大识别距离。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及射频识别
，具体涉及一种用于射频识别的标签。
技术介绍
射频识别(RFID)技术是一种非接触式的自动识别技术。在射频识别系统中，读写器发送射频信号激活射频标签，并接收从标签返回的射频信号，从而达到识别的目的。在无源超高频射频识别系统中，标签自身不带电源，因此需要尽可能降低自身电路功耗。在目前的超高频RFID电路实现中，由于返回信号速率的产生受到读写器向标签 通信过程参数的调节，为了满足产生具有一定精度和一定范围连续可调返回信号速率的要求，需要较高的片上振荡器频率作为基准时钟信号，给降低功耗带来了不利影响。现有技术中，标签产生的频率信号是通过计数器和数字分频产生的可调频率，其频率只能为振荡器输出频率整数倍的频率，并且现有技术的应用中，一些返回频率会受到固定干扰，影响了读写器的识别功能。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本技术提供一种用于射频识别的标签，其不但可以降低无源标签片上振荡器的频率，降低芯片功耗，而且可以有效的产生多种具有小数分频特征的返回频率。本技术提供的一种用于射频识别的标签，其改进之处在于，所述标签的内部电路包括能量恢复单元、调制单元、解调单元、协议控制电路、存储器、时钟振荡器和时钟频率校准控制单元；所述能量恢复单元为所述标签提供电源；所述解调单元将接收到的射频信号处理后传给所述协议控制电路；所述协议控制电路将信号依次传给所述时钟频率校准控制单元和所述时钟振荡器，所述调制单元将所述时钟振荡器输出的信号处理后通过天线发射给读写器的收发模块；所述存储器与所述协议控制电路连接。其中，返回信号频率的选择通过读写器要求的参数设定。其中，所述时钟振荡器输出的信号为小数精度的离散频率。其中，所述时钟振荡器包括电容、回差比较器和至少一个的电流源；电容一端与回差比较器的反向输入端连接，另一端接地；回差比较器的同向输入端连接参考电压源；回差比较器输出端与复位电路连接；每个电流源设置一个相对系数；所述电流源由晶体管构成；至少一个的晶体管的栅极与所述协议控制电路连接，其漏极根据相应的相对系数与所述时钟振荡器的比较器的反向输入端连接。其中,所述时钟频率校准控制单元包括频率校准电路。其中，所述时钟振荡器的基准频率由其器件参数确定。其中，所述时钟振荡器的基准频率与读写器至标签的通信速率同步。其中，所述离散频率点之间的倍数关系是根据所述时钟振荡器的电流源设定的相对系数确定；离散频率点的频率值为所述基准频率与相对系数的乘积。其中，返回速率之间互为质数。与现有技术比，本技术的有益效果为本技术采用电流源实现多个具有小数精度的频率，其结构简单，易于实现，成本低。本技术离散频率点的倍数关系通过电路结构上的器件参数间的倍数关系唯一确定，不需要采用分频/倍频的方法产生不同的频率。这样可产生多种具有小数分频特征的返回频率，扩大了装置的应用范围，提高了装置的抗干扰能力。 本技术通过调整返回信号频率，避开了很多干扰信号，从而提高了射频识别装置的识别功能。本技术对时钟振荡器的基准频率的选择，降低了标签的功耗，标签的功耗是无源射频识别系统的重要性能指标，降低功耗可以提高系统的最大识别距离。附图说明图I为本技术提供的现有的射频识别装置示意图。图2为本技术提供的射频识别装置的标签的电路结构图。图3为本技术提供的时钟振荡器的结构示意图。具体实施方式以下结合附图对本技术的具体实施方式作进一步的详细说明。如图I所示，为现有技术的RFID技术，包括读写器、天线和标签；读写器通过天线对标签发射频率信号，所述标签根据发射的射频信号产生相应的信号，通过天线返回至读写器的收发模块。本实施例在此基础之上，将标签内部电路改动，让其返回的信号频率可为具有小数精度的可选的离散的频率点，使其扩大了装置的应用范围，提高了装置的抗干扰能力。标签内部电路如图2所示,包括能量恢复单元、调制单元、解调单元、复位信号产生单元、协议控制电路、存储器、时钟振荡器、时钟频率校准控制单元和加密模块；所述能量恢复单元接收所述天线的射频信号，为所述标签提供电源(可等效为一个直流电源)；所述解调单元将接收到的射频信号将其数字信号转换成模拟的方波传给所述协议控制电路；所述协议控制电路将信号依次传给所述时钟频率校准控制单元和所述时钟振荡器产生离散的频率点，通过所述调制单元和所述天线发射给所述读写器的收发模块；返回信号频率的选择通过读写器要求的唯一参数设定；所述存储器用于存储接收和发送的数据；所述复位信号产生单元在所述能量恢复单元提供的电压低于正常电压时进行复位。本实施例在用户需要时，可对标签进行加密设置，加密模块与协议控制电路连接，在用户需要时，模块可以支持系统通过加密模块实现对通信过程和数据的认证和加密，提高射频识别系统的安全性。本实施例的协议控制电路是由状态机和组合逻辑电路构成，完成以下功能(1)解码根据接收的串行数字信号解调出相应的控制命令。(2)标签状态控制根据当前标签状态和接收到的控制命令按照系统做遵从的协议控制标签转移到下一个状态。(3)存取数据根据接受到的命令的当前的状态存取存贮器中的数据。(4)返回数据生成根据接收到的命令控制返回数据的内容。(5)其他控制加/解密模块的工作，控制时钟频率校准电路的工作。本实施例的返回信号的频率是具有小数精度的离散频率点。其离散频率点之间的倍数关系通过标签内部电路的参数间的倍数关系确定。具体的是根据所述时钟振荡器的电流源设定的相对系数确定。离散频率点的频率值为所述基准频率与相对系数的乘积。时钟振荡器如图3所示，包括电容、回差比较器和至少一个的电流源。电容一端与回差比较器的反向输入端连接，另一端接地。回差比较器的同向输入端连接一个额外的参考电压源(其输出的电压作为参考电压)，回差比较器同时控制复位电路用于复位电容两端电压。时钟振荡器的基准频率由其器件参数确确定。每个电流源设定一个相对系数；所述电流源由晶体管构成；至少一个的晶体管的栅极与所述协议控制电路连接，其漏极根据相应的相对系数与所述时钟振荡器的比较器的反向输入端连接。本实施例设晶体管共有8个，可设定8个相对系数。8个晶体管的栅极连接在一起，其成为公共端，与所述协议控制电·路连接，8个晶体管的源极共同连接到标签总电源正极。8个晶体管的漏极输出不同的电流并通过多路选择器连接到电容一端。根据读写器发送的命令要求，相应的选择8个晶体管中符合的一个与时钟振荡器的回差比较器的反向输入端连接。8个电流源对应的晶体管之间通过物理尺寸确定了它们之间的输出电流关系。通过与基准频率的乘积，得到频率值，本实施例以读取器要求的64KHz为例，按照要求，选取合适的晶体管，通过多路选择器与回差比较器连接，调制单元发射调制速率为64KHz的返回信号到读写器的收发模块。如果在该反向调制速率及其整数倍谐波频率上存在干扰信号，则可以选择另一个反向调制速率，例如，320 X 3/7KHz，具体实施中，在常用的返回速率范围内(64KHz 640KHz )，选择了分布较均匀，且拥有最少公约数的一组频率最为本技术实施中离散频率点选择的一个优选方案。所述时钟频率校准控制单元包括频率反馈校准电路，在制造时钟振荡器的过程中，由器件的真实参数确定的基准频率与设定的基准频率本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于射频识别的标签，其特征在于，所述标签的内部电路包括能量恢复单元、调制单元、解调单元、协议控制电路、存储器、时钟振荡器和时钟频率校准控制单元；所述能量恢复单元为所述标签提供电源；所述解调单元将接收到的射频信号处理后传给所述协议控制电路；所述协议控制电路将信号依次传给所述时钟频率校准控制单元和所述时钟振荡器，所述调制单元将所述时钟振荡器输出的信号处理后通过天线发射给读写器的收发模块；所述存储器与所述协议控制电路连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：管超，
申请(专利权)人：睿芯联科北京电子科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：