用於重疊小標籤讀取的射頻讀取裝置製造方法
2023-09-23 07:53:50
用於重疊小標籤讀取的射頻讀取裝置製造方法
【專利摘要】本實用新型涉及射頻識別【技術領域】，具體地說是一種用於重疊小標籤讀取的射頻讀取裝置，設有射頻讀寫電路、兩個射頻天線和用於固定射頻天線的固定機構，其中射頻讀寫電路分別與兩個射頻天線相連接，其特徵在於固定機構中包括兩個彼此平行設置的天線固定板，每個天線固定板均由相連接的頂板和底板組成，底板上設有用於嵌入天線線圈的嵌入槽和接線孔，第一射頻天線和第二射頻天線分別固定在兩個天線固定板中，兩個天線固定板經支撐部件相連接，本實用新型與現有技術相比，具有能夠實現對天線區域內水平重疊小標籤的讀取，讀取成功率高、抗幹擾能力強、實現簡單、成本低等優點。
【專利說明】用於重疊小標籤讀取的射頻讀取裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及射頻識別【技術領域】，具體地說是一種能夠實現對天線區域內水平重疊小標籤的讀取，具有讀取成功率高、抗幹擾能力強、實現簡單、成本低等優點的用於重疊小標籤讀取的射頻讀取裝置。
【背景技術】
[0002]眾所周知，射頻識別通過識別設備中的射頻天線向讀寫區域發射磁場，激活磁場區域內的待讀取標籤，完成對射頻標籤的讀取。目前，對射頻標籤的水平讀取主要有三種方式實現，方法一:採用單個平面天線實現水平方向標籤的讀取，單天線讀取時，需要兼顧讀取距離和讀取準確度，當平面天線的尺寸比較大，雖然讀取標籤的距離會增大、磁場覆蓋範圍變廣，但存在盲區；而如果平面天線的尺寸比較小，雖然天線範圍內無盲區，但相對應的磁場的覆蓋範圍會減小；方法二:採用兩個重疊互補的平面天線實現水平方向小標籤的讀取，天線採用切換輪詢的工作方式，第一平面天線讀取A區域，第二平面天線在第一平面天線讀取完畢後讀取B區域，其中A區域與B區域部分重疊，此方式能夠提高磁場的覆蓋區域，同時能夠避免天線範圍內的盲區問題，但對垂直方向的磁場厚度無提高，對位置高的標籤讀取效果差；方法三:採用隧道天線的形式實現水平方向的小標籤的讀取，由於隧道天線含有多個天線，為實現全向讀取，需要讀寫器為天線提供天線切換控制信號、相位切換控制信號，不可避免的造成實現複雜、成本高等問題。
【發明內容】
[0003]本發明針對現有技術中對重疊小標籤讀取準確率低，設備成本高等問題，提出一種一種能夠實現對天線區域內水平重疊小標籤的讀取，具有讀取成功率高、抗幹擾能力強、實現簡單、成本低等優點的用於重疊小標籤讀取的射頻讀取裝置。
[0004]本實用新型可以通過以下措施達到:
[0005]一種用於重疊小標籤讀取的射頻讀取裝置，設有射頻讀寫電路、兩個射頻天線和用於固定射頻天線的固定機構，其中射頻讀寫電路分別與兩個射頻天線相連接，其特徵在於固定機構中包括兩個彼此平行設置的天線固定板，每個天線固定板均由相連接的頂板和底板組成，底板上設有用於嵌入天線線圈的嵌入槽和接線孔，第一射頻天線和第二射頻天線分別固定在兩個天線固定板中，兩個天線固定板經支撐部件相連接。
[0006]本實用新型位於上部的天線固定板的中部可以設有鏤空孔，天線固定板的底板和頂板可以經粘膠或卡槽等相連接，天線固定板的頂板和底板均採用非金屬材料，優選亞力克材料。
[0007]本實用新型中用於連接兩個天線固定板的支撐部件為金屬板，金屬板的一端與第一天線固定板的邊緣經螺釘相連接，另一端與第二天線固定板的邊緣經螺釘相連接，其中兩個天線固定板均與金屬板垂直相連，使金屬板和兩個天線固定板側面為「〕」字型，此時固定在兩個天線固定板上的射頻天線的垂直方向讀取區域相重合。[0008]本實用新型中兩個天線固定板的間距為30_40cm。
[0009]本實用新型中射頻讀寫電路可以固定在金屬板上，射頻讀寫電路包括射頻信號發生電路、信號接收電路、分別與射頻信號發生電路輸出端以及信號接收電路相連接的1*2路功率分配電路、分別與功率分配電路的兩個輸出端相連接的兩路匹配電路，其中兩路匹配電路分別與兩個射頻天線相連接；為了進一步對射頻信號進行處理，信號接收電路可以與上位機相連接。
[0010]本實用新型與現有技術相比，具有以下優點:(1)支持標籤水平重疊讀取:射頻天線採用上下層天線組合的方式，兩天線同時工作，對於垂直方向的磁場分量進行疊加，使垂直方向的磁場得到加強，從而實現標籤水平重疊讀取；(2)讀取成功率高:在識讀區域內，由於垂直方向的磁場得到加強，重疊標籤在識讀區域內容易被讀取，並且射頻電纜總長度設計為特定長度，使讀寫器發出的射頻信號能夠無損耗的傳輸給天線，從而大大提高了讀取成功率；(3)支持小標籤:採用大功率讀寫器為天線提供射頻信號，並且磁場變換效率較高，識讀區域內磁場強度較強，能夠解決小標籤讀取；(4)抗幹擾能力強:採用射頻識別技術，具有較好的抗幹擾能力，也不受外界環境變化的影響；(5)實現簡單、成本低:讀寫器僅為天線提供射頻信號，不需要提供天線切換控制信號和相位切換控制信號，實現簡單，成本低。
[0011]【專利附圖】
【附圖說明】:
[0012]附圖1是本實用新型中固定機構的結構示意圖。
[0013]附圖2是本實用新型的電路框圖。
[0014]附圖標記:天線固定板1、第一射頻天線2、第二射頻天線3、金屬板4、射頻信號發生電路5、信號接收電路6、功率分配電路7、匹配電路8。
[0015]【具體實施方式】:
[0016]下面結合附圖，對本實用新型作進一步的說明:
[0017]如附圖1及附圖2所示，本實用新型提出了一種用於重疊小標籤讀取的射頻讀取裝置，設有射頻讀寫電路、兩個射頻天線和用於固定射頻天線的固定機構，其中射頻讀寫電路分別與兩個射頻天線相連接，固定機構中包括兩個彼此平行設置的天線固定板1，每個天線固定板I均由相連接的頂板和底板組成，底板上設有用於嵌入天線線圈的嵌入槽和接線孔，第一射頻天線2和第二射頻天線3分別固定在兩個天線固定板I中，兩個天線固定板I經支撐部件相連接。
[0018]本實用新型位於上部的天線固定板I的中部可以設有鏤空孔，天線固定板I的底板和頂板可以經粘膠或卡槽等相連接，天線固定板I的頂板和底板均採用非金屬材料，優選亞力克材料。
[0019]本實用新型中用於連接兩個天線固定板I的支撐部件為金屬板4，金屬板4的一端與第一天線固定板的邊緣經螺釘相連接，另一端與第二天線固定板的邊緣經螺釘相連接，其中兩個天線固定板I均與金屬板4垂直相連，使金屬板4和兩個天線固定板I側面為「 」字型，此時固定在兩個天線固定板I上的射頻天線的垂直方向讀取區域相重合。
[0020]本實用新型中兩個天線固定板I的間距為30-40cm。
[0021]本實用新型中射頻讀寫電路可以固定在金屬板4上，射頻讀寫電路包括射頻信號發生電路5、信號接收電路6、分別與射頻信號發生電路5輸出端以及信號接收電路6相連接的1*2路功率分配電路7、分別與功率分配電路7的兩個輸出端相連接的兩路匹配電路8，其中兩路匹配電路8分別與兩個射頻天線相連接；為了進一步對射頻信號進行處理，信號接收電路可以與上位機相連接。
[0022]本實用新型中所述功率分配電路輸入端通過射頻電纜與射頻信號發生電路相連接，為I路射頻輸入、2路射頻輸出，功率分配電路內部採用變壓器式線圈結構，通過不同磁環線圈的不同實現功率的平分，將輸入的射頻信號按功率比1:1平均分配至兩路，功率平均分配後的射頻信號經過匹配電路，分別傳送至第一射頻天線和第二射頻天線，實現對水平標籤的重疊讀取；所述匹配電路包括第一射頻天線匹配電路和第二射頻天線匹配電路，第一射頻天線匹配電路和第二射頻天線匹配電路通過射頻電纜分別與功率分配電路的兩個輸出端相連接，每個匹配電路都為單路路匹配電路，其兩端分別與天線電纜的兩端相連接。
[0023]本實用新型採用上下層雙天線設計，主要由第一射頻天線和第二射頻天線兩個天線組成，所述第一射頻天線和第二射頻天線兩個天線，分別通過兩路匹配電路進行匹配，天線電纜的兩端分別與匹配電路的兩端相連接，天線電纜的兩端之間通過匹配電路上的電容以及電阻對天線性能進行調整，匹配電路將天線的阻抗調整到50歐姆，天線的駐波比調整到1.0，其中兩天線之間要保證天線內部的電流方向一致，即兩個天線產生同方向的磁場，當兩天線同時工作，共同作用，使垂直方向的磁場得到加強，從而使水平方向的標籤讀取成功率提高；功率分配電路與射頻信號發生電路之間的射頻電纜長度加上功率分配電路與匹配電路之間的射頻電纜長度，總長度為射頻信號二分之一波長的整數倍，根據傳輸線理論，在此條件下發出的射頻信號能夠無損耗的傳輸給天線，從而保證了標籤讀取成功率。
[0024]本實用新型使用時，系統上電後，射頻信號發生電路開始工作，產生的射頻信號傳送給功率分配電路，功率分配電路將射頻信號發生電路提供的射頻信號按功率比1:1平均分配至兩路，一路射頻信號通過第一射頻天線匹配電路傳送至第一射頻天線，另一路射頻信號通過第二射頻天線匹配電路傳送至第二射頻天線，第一射頻天線工作時，能夠產生兩個方向的磁場分量，垂直方向與水平方向的磁場分量，下層天線工作時，能夠產生兩個方向的磁場分量，垂直方向與水平方向的磁場分量，由於兩天線之間天線內部的電流方向一致，即上下兩個天線產生同方向的磁場，當兩天線同時工作，共同作用，對於垂直方向的磁場分量進行疊加，使垂直方向的磁場得到加強，從而使水平方向的標籤讀取成功率提高；對於水平方向的磁場分量，在天線中心處相互抵消，天線邊界處磁場相互削弱，從而使垂直方向的標籤讀取性能降低，射頻信號通過功率分配電路後同時到達兩天線，兩天線在垂直方向磁場相互加強，在水平方向磁場相互削弱，從而能夠較好的實現天線區域內水平重疊小標籤的讀取。
[0025]本實用新型與現有技術相比，具有以下優點:(1)支持標籤水平重疊讀取:射頻天線採用上下層天線組合的方式，兩天線同時工作，對於垂直方向的磁場分量進行疊加，使垂直方向的磁場得到加強，從而實現標籤水平重疊讀取；(2)讀取成功率高:在識讀區域內，由於垂直方向的磁場得到加強，重疊標籤在識讀區域內容易被讀取，並且射頻電纜總長度設計為特定長度，使讀寫器發出的射頻信號能夠無損耗的傳輸給天線，從而大大提高了讀取成功率；(3)支持小標籤:採用大功率讀寫器為天線提供射頻信號，並且磁場變換效率較高，識讀區域內磁場強度較強，能夠解決小標籤讀取；(4)抗幹擾能力強:採用射頻識別技術，具有較好的抗幹擾能力，也不受外界環境變化的影響；(5)實現簡單、成本低:讀寫器僅為天線提供射頻信號，不需要提供天線切換控制信號和相位切換控制信號，實現簡單，成本低。
【權利要求】
1.一種用於重疊小標籤讀取的射頻讀取裝置，設有射頻讀寫電路、兩個射頻天線和用於固定射頻天線的固定機構，其中射頻讀寫電路分別與兩個射頻天線相連接，其特徵在於固定機構中包括兩個彼此平行設置的天線固定板，每個天線固定板均由相連接的頂板和底板組成，底板上設有用於嵌入天線線圈的嵌入槽和接線孔，第一射頻天線和第二射頻天線分別固定在兩個天線固定板中，兩個天線固定板經支撐部件相連接。
2.根據權利要求1所述的一種用於重疊小標籤讀取的射頻讀取裝置，其特徵在於位於上部的天線固定板的中部設有鏤空孔，天線固定板的底板和頂板經粘膠或卡槽相連接，天線固定板的頂板和底板均採用非金屬材料。
3.根據權利要求1所述的一種用於重疊小標籤讀取的射頻讀取裝置，其特徵在於用於連接兩個天線固定板的支撐部件為金屬板，金屬板的一端與第一天線固定板的邊緣經螺釘相連接，另一端與第二天線固定板的邊緣經螺釘相連接，其中兩個天線固定板均與金屬板垂直相連，使金屬板和兩個天線固定板側面為「 - 」字型。
4.根據權利要求3所述的一種用於重疊小標籤讀取的射頻讀取裝置，其特徵在於兩個天線固定板的間距為30-40cm。
5.根據權利要求1所述的一種用於重疊小標籤讀取的射頻讀取裝置，其特徵在於射頻讀寫電路固定在金屬板上，射頻讀寫電路包括射頻信號發生電路、信號接收電路、分別與射頻信號發生電路輸出端以及信號接收電路相連接的1*2路功率分配電路、分別與功率分配電路的兩個輸出端相連接的兩路匹配電路，其中兩路匹配電路分別與兩個射頻天線相連接。
【文檔編號】G06K7/00GK203799384SQ201420221251
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2014年5月4日 優先權日:2014年5月4日
【發明者】郭辰明, 孫杰林, 任永濤, 李峰, 李顯科, 劉成永, 谷海明, 張友春 申請人:威海北洋電氣集團股份有限公司