多通道射頻識別設備及方法

2023-05-04 12:34:51

專利名稱：多通道射頻識別設備及方法
技術領域：
本發明涉及射頻識別技術，尤其涉及一種多通道射頻識別設備及方法。
背景技術：
射頻識別(Radio Frequency Identification, RFID)技術是一種非接觸式的 自動識別技術，它通過射頻信號自動識別目標對象並獲取相關數據，識別工 作無須人工幹預，作為條形碼的無線版本，RFID技術具有條形碼所不具備的 防水、防磁、耐高溫、使用壽命長、讀取距離大、標籤上數據可以加密、存 儲數據容量更大、存儲信息更改自如等優點，其應用主要在零售、物流、智 能小區、停車場、人員管理、生產管理、物料管理、醫療衛生及防偽等產業。
在現有技術的多通道射頻識別設備中，每個射頻通道的功率為統一設置， 從而使每個射頻埠的輸出功率在理論上是一樣的。但是實際情況中，每個 射頻埠與天線的匹配狀態或所處的電磁環境不一定完全一致，這就造成射 頻埠之間實際讀卡效果的不同，匹配狀態好的讀卡效果好，匹配不好的讀 卡效果差。且由於每個埠的輸出功率一致，使一臺射頻識別設備只能應用 於某一特定功率場合，造成其應用的局限性。

發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種多通道射頻識別設備，可根據 每個通道中射頻信號強度需求分別設置匹配的功率，成本低。
本發明所要解決的技術問題是提供一種多通道射頻識別方法，可根據 每個通道中射頻信號強度需求分別設置匹配的功率，操作簡單。
為解決上述技術問題，本發明採用如下技術方案
一種多通道射頻識別設備，包括控制器、功率放大器和多個射頻埠， 還包括與所述功率放大器和控制器相連的若干高頻開關陣列，其中第N列的 高頻開關數量為2^個，第N列的每個高頻開關分別連接有第N+l列的兩 個高頻開關，最後一列的每個高頻開關分別連接有兩個射頻埠。
相應地，本發明還公開了一種多通道射頻識別方法，包括以下步驟信號放大步驟，根據用戶配置的數據設置每個通道的放大增益值，並按
照所述放大增益值對相應射頻通道的射頻信號進行放大；
信號導引步驟，按照控制器輸出的導通控制信號控制對應的射頻通道導 通，將放大後的射頻信號按時間次序導引至對應的射頻埠。
本發明的有益效果是
本發明的實施例通過根據每個通道射頻信號強度需求設置匹配的功率， 使每個射頻埠根據與天線匹配的具體狀態或不同的電磁環境輸出不同的功 率，從而達到了最終讀卡效果的一致，為調試和應用提供了便利，還可以使 一臺射頻識別設備同時應用在不同功率需求的領域，操作簡單方便，節省了 資源，極大地降低了投資成本，減少了電磁汙染。
下面結合附圖對本發明作進一步的詳細描述。


圖1是本發明提供的多通道射頻識別設備一個實施例的組織結構圖。
具體實施例方式
參考圖1，該圖為本發明提供的多通道射頻識別設備一個實施例的組織 結構圖。如圖所示，本實施例包括有控制器(MCU) 1、功率放大器2、高 頻開關陣列3和射頻埠 4。
本實施例中，功率放大器2採用放大增益可控的功率放大器，其放大增 益值由MCU1輸出的一個幅度和寬度可控的脈衝信號控制，脈衝信號的有 無決定功率放大器2工作與否，脈衝信號的強弱決定功率放大器2的放大倍 數。
所述高頻開關陣列3包括兩列高頻開關，第一列的高頻開關數量為1
個、第二列的高頻開關數量為2個；具體實現時，還可根據實際需要增加其
列數，其第N列的開關數量按照2W"個設置。
具體實現時，所述高頻開關可採用微波開關，微波開關類似於一個單刀 三置開關，它可以使兩個通道處於全開、全關、分別開關等狀態，由此可選 擇射頻通道的開啟與關閉。
所述射頻埠 4的數量為最後一列高頻開關數量的兩倍，在本實施例中 其數量為四個。本發明的實施例在具體實施過程中主要解決每個射頻埠獨立設置功 率的問題，獨立設置功率包括收發兩個方面
在發射方面主要需要解決在單一時刻只能有一個射頻埠可以發射功 率的問題，針對所述問題，本實施例採用了高頻開關陣的模型，微波開關數 以公比為2的等比數列方式增加(目前應用最多為四通道)，通過高頻開關 的控制信號保證在每一時刻都有一個埠在發射功率；
在接收方面讀卡器要確定是由哪個天線接收到的數據，本實施例對此採 取的方案是採用時分復用的方式使讓每個射頻埠發射和接收信號在時間 上分開，並通過計數方式確定信號究竟來自哪個埠；
為了解決射頻埠的計數問題，本實施例還設置了埠檢測電路(圖中 未畫出)，該電路主要作用是檢測射頻埠的有效性，如果射頻埠沒有連 接天線，則禁止向此埠發送能量，這樣可以提高讀卡速率、減小輻射、避 免臨道幹擾、同時分辨究竟是哪個埠讀到數據，通過檢測其終端接口是否 連接了天線來確定該射頻埠是否有效，只有其終端接口連接了天線的埠 才能算做一個有效的接收埠計數，如果射頻埠沒有連接天線，在判定天 線接收數據和發送功率時就應該跳過此埠。
下面詳細描述本發明提供的多通道射頻識別方法一個實施例的流程，具 體地， 一次多通道射頻識別的流程如下
在信號放大步驟中，根據用戶配置的數據設置每個射頻通道的放大增益 值，並按照所述放大增益值對相應射頻通道的射頻信號進行放大；
在信號導引步驟中，按照控制器輸出的導通控制信號控制對應的射頻通 道導通，將放大後的射頻信號按時間次序導引至對應的射頻埠。
由用戶配置的數據決定MCU1控制功率放大器2提供幾路微波信號及 信號的強度，這幾路信號按照時間的先後被分別提供。
實際上就是使放大脈衝在不同的信號時間段放大倍數不同，再由相應的 微波開關導通或截至相互配合，使對應的射頻通道開啟，通過該射頻通道把 射頻信號導弓I到正確的射頻埠 ，使每個射頻埠體現不同的發射功率以達 到每個埠功率分別設定的目的。
比如，有一四通道產品，其第一個射頻埠提供大功率，第三個射頻端 口提供小功率，配置數據告訴MCU1提供兩個放大脈衝就可以了，於是MCU1在時間Tl提供了一個大的放大脈衝，與此同時位於第一列的微波開 關以及與第一個射頻埠的微波開關導通、其他開關截止，於是大功率就被 引導到了第一個射頻埠，第三個射頻埠的小功率實現方法類似，此處不
再贅述。
這樣每個通道可以獨立工作，天線之間也不會相互影響，實現了分別控 制每個射頻接口的功率。
本發明提供的實施例可根據天線的匹配效果設置射頻信號的功率，匹配 效果好的功率設置小一點，匹配效果不好的功率設置大一點，最終達到每個 射頻埠的輸出功率效果一致，為調試和應用提供了便利；其次，如果一臺 設備應用在不同的地方效果更為明顯，比如車輛管理和人員管理應用同一臺 設備，對於車輛要求讀卡遠度遠遠大於人員，這樣就可以針對車輛和人員設 置不同的功率，節省了資源，大大降低了投資成本，減少了電磁汙染。
以上所述是本發明的優選實施方式，應當指出，對於本技術領域的普通 技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾， 這些改進和潤飾也視為本發明的保護範圍。
權利要求
1、一種多通道射頻識別設備，包括控制器、功率放大器和多個射頻埠，其特徵在於還包括與所述功率放大器和控制器相連的若干高頻開關陣列，其中第N列的高頻開關數量為2N-1個，第N列的每個高頻開關分別連接有第N+1列的兩個高頻開關，最後一列的每個高頻開關分別連接有兩個射頻埠。
2、 如權利要求1所述的多通道射頻識別設備，其特徵在於，所述多通道 射頻識別設備還包括天線檢測電路，用於通過檢測所述射頻埠是否連接有天線來確定該射頻埠是否有效。
3、 如權利要求1或2所述的多通道射頻識別設備，其特徵在於，所述高 頻開關為微波開關。
4、 一種多通道射頻識別方法，其特徵在於，包括以下步驟信號放大步驟，根據用戶配置的數據設置每個通道的放大增益值，並按照所述放大增益值對相應射頻通道的射頻信號進行放大；信號導引步驟，按照控制器輸出的導通控制信號控制對應的射頻通道開 啟，將放大後的射頻信號按時間次序導引至對應的射頻埠。
5、 如權利要求4所述的多通道射頻識別方法，其特徵在於，所述信號放 大步驟之前還包括埠檢測步驟，檢測射頻埠是否為有效埠，若是則執行信號放大步驟。
6、 如權利要求5所述的多通道射頻識別方法，其特徵在於，通過檢測所 述射頻埠是否連接有天線來確定所述射頻埠是否為有效埠 。
7、 如權利要求4一6中任一項所述的多通道射頻識別方法，其特徵在於， 所述高頻開關為微波開關。
全文摘要
本發明公開一種多通道射頻識別設備，包括控制器、功率放大器和多個射頻埠，還包括與所述功率放大器和控制器相連的若干高頻開關陣列，其中第N列的高頻開關數量為2N-1個，第N列的每個高頻開關分別連接有第N+1列的兩個高頻開關，最後一列的每個高頻開關分別連接有兩個射頻埠。本發明還公開了相應的多通道識別方法。實施本發明，可使每個射頻埠根據與天線匹配的具體狀態或不同的電磁環境輸出不同的功率，從而達到了最終讀卡效果的一致，為調試和應用提供了便利，還可以使一臺射頻識別設備同時應用在不同功率需求的領域，操作簡單方便，節省了資源，極大地降低了投資成本，減少了電磁汙染。
文檔編號G06K7/08GK101441707SQ200710124768
公開日2009年5月27日 申請日期2007年11月23日 優先權日2007年11月23日
發明者俊 丁, 勇 李, 胡小慧, 蔣學平, 巍 魏 申請人:伍作文