專利名稱：一種rfid讀寫器的rf信道選通電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及RFID讀寫器領(lǐng)域，更具體的說(shuō)涉及一種RFID讀寫器的RF信道選通電路，其主要應(yīng)用在40M-3. OG范圍內(nèi)的RFID讀寫器中。
背景技術(shù)：
在傳統(tǒng)的射頻信號(hào)處理系統(tǒng)中，普遍采用的是全波段信號(hào)處理法，即是射頻處理器生成的RF信號(hào)沒(méi)有經(jīng)過(guò)頻率特性的物理化處理而直接簡(jiǎn)單匹配送給功率放大器進(jìn)行功率放大，然后供給天線使其輸出相應(yīng)信號(hào)，對(duì)于這種架構(gòu)的RF信號(hào)源是不能完全確保指定信號(hào)是干凈純正的，其輸出生成的信號(hào)亦不能完全滿足無(wú)線電規(guī)范要求，如此形成的非標(biāo)無(wú)線電波必然會(huì)或多或少對(duì)環(huán)境造成危害，同時(shí)會(huì)導(dǎo)致即使RFID讀寫器的功率無(wú)限加大，卻無(wú)所需要的指定有用功率輸出。與此同時(shí)，上述通過(guò)不斷加大功耗而獲得微量的目標(biāo)信號(hào)，還會(huì)導(dǎo)致器件高危老 化率以及長(zhǎng)時(shí)間工作穩(wěn)定性等的降低，其實(shí)則為不得不發(fā)人深詢的問(wèn)題。為了獲得很純凈的源信號(hào)，必須從源信號(hào)中濾波其他波段信號(hào)，從而防止不必要的信號(hào)電波泛濫輸出。有鑒于此，本發(fā)明人針對(duì)現(xiàn)有射頻識(shí)別系統(tǒng)信號(hào)源部分的上述缺陷深入研究，遂有本案產(chǎn)生。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種RFID讀寫器的RF信道選通電路，其通過(guò)讓指定的波段信號(hào)通過(guò)，從而一方面可以直接獲得純凈的源信號(hào)，另一方面亦可防止不必要的信號(hào)電波泛濫輸出。為了達(dá)成上述目的，本發(fā)明的解決方案是
一種RFID讀寫器的RF信道選通電路，設(shè)置在RF信號(hào)發(fā)生器與功率放大器之間，并還與MCU處理器的控制端相連而接受MCU處理器的控制；其中，該RF信道選通電路包括第一信道選通單元、第二信道選通單元以及非門控制單元，該第一信道選通單元具有第一聲表面濾波器和第一單刀雙擲開關(guān)，該第二信道選通單元具有第二聲表面濾波器和第二單刀雙擲開關(guān)，該第一聲表面濾波器和第二聲表面濾波器一端與第一單刀雙擲開關(guān)的兩個(gè)動(dòng)端分別相連，另一端則與第二單刀雙擲開關(guān)的兩個(gè)動(dòng)端分別相連，該第一單刀雙擲開關(guān)的靜端以及第二單刀雙擲開關(guān)的靜端則分別形成為RF信道選通電路的RF輸入端和RF輸出端；該非門控制單兀的輸入端與MCU處理器的控制端相連而由其輸出端輸出反向信號(hào),該MCU處理器的控制端和非門控制單元的輸出端分別與第一單刀雙擲開關(guān)的兩個(gè)使能端相連，該MCU處理器的控制端和非門控制單元的輸出端還反向連接在第二單刀雙擲開關(guān)的兩個(gè)使能端上。進(jìn)一步，該非門控制單元采用SN74LVC2G04DCKR。進(jìn)一步，該第一單刀雙擲開關(guān)和第二單刀雙擲開關(guān)均采用SW-437T射頻開關(guān)器。進(jìn)一步，該第一聲表面濾波器采用B399211-B3588-U410，該第二聲表面濾波器采用 B39871-B3717-U410。進(jìn)一步，該第二單刀雙擲開關(guān)與該MCU處理器的控制端之間還設(shè)置有第一電阻，該第二單刀雙擲開關(guān)與該非門控制單元的輸出端之間還設(shè)置有第二電阻。進(jìn)一步，該第一電阻和第二電阻的阻值均為1ΚΩ。進(jìn)一步，該RF輸入端與第一單刀雙擲開關(guān)之間還設(shè)置有第三電阻，該第一單刀雙擲開關(guān)與第二聲表面濾波器之間還設(shè)置有第四電阻，該第二表面濾波器與第二單刀雙擲開關(guān)之間還設(shè)置有第五電阻。進(jìn)一步，該第一單刀雙擲開關(guān)中與第二聲表面濾波器相連的動(dòng)端還通過(guò)第六電阻而與大地相連。進(jìn)一步，該非門控制單元的輸出端還通過(guò)第一電容而與大地相連，該第二單刀雙擲開關(guān)的兩個(gè)使能端還分別通過(guò)第二電容和第三電容而分別與大地相連。采用上述結(jié)構(gòu)后，本發(fā)明涉及的一種RFID讀寫器的RF信道選通電路，其至少具有如下有益效果
一、其能通過(guò)第一聲表面濾波器或第二聲表面濾波器而僅讓指定頻段范圍內(nèi)的射頻信號(hào)導(dǎo)通，從而能大大提高源信號(hào)的純度，并且還能防止不必要的信號(hào)電波泛濫；
二、其能在MCU處理器控制端的控制下，利用非門控制單元而實(shí)現(xiàn)擇一導(dǎo)通第一信道 選通單元或第二信道選通單元，如此可以根據(jù)實(shí)際需要而改變頻段選擇，當(dāng)然如果覺得頻率使用范圍還不夠，則可以直接通過(guò)更換第一聲表面濾波器或第二聲表面濾波器來(lái)實(shí)現(xiàn)。


圖I為本發(fā)明涉及的一種RF信道選通電路應(yīng)用在RFID讀寫器中時(shí)的整體結(jié)構(gòu)框 圖2為本發(fā)明涉及一種RF信道選通電路較佳實(shí)施例的電路 圖3為圖2中SW-437T的內(nèi)部原理圖。圖中
RFID讀寫器100上位機(jī)I
MCU處理器2RF信號(hào)發(fā)生器 3
RF信道選通電路 4第一信道選通單元41
第二信道選通單元42非門控制單元 43
功率放大器5信號(hào)藕合電路 6
天線7。
具體實(shí)施例方式為了進(jìn)一步解釋本發(fā)明的技術(shù)方案，下面通過(guò)具體實(shí)施例來(lái)對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)闡述。如圖I所示，其為本發(fā)明涉及一種RF信道選通電路4所應(yīng)用在RFID讀寫器100的整體結(jié)構(gòu)框圖，該RFID讀寫器100包括上位機(jī)I、MCU處理器2、RF信號(hào)發(fā)生器3、RF信道選通電路4、功率放大器5、信號(hào)藕合電路6以及天線7，該上位機(jī)I發(fā)送指令給MCU處理器2，然后由MCU處理器2控制RF信號(hào)發(fā)生器3生成指定RF信號(hào)向外發(fā)送，該RF信號(hào)經(jīng)過(guò)RF信道選通電路4進(jìn)行頻道范圍選擇，之后送給功率放大器5放大，再經(jīng)過(guò)信號(hào)藕合電路6后由天線7向外輻射信號(hào)；電子標(biāo)簽在接收到輻射信號(hào)后，會(huì)向RF信號(hào)發(fā)生器3返回應(yīng)答信號(hào)，接著經(jīng)MCU處理器2轉(zhuǎn)發(fā)給上位機(jī)1，完成整個(gè)信息的交互。如圖I和圖2所示，本發(fā)明涉及的一種RF信道選通電路4，其設(shè)置在RF信號(hào)發(fā)生器3與功率放大器5之間，并還與MCU處理器2的控制端PA13相連而接受MCU處理器2的控制。該RF信道選通電路4包括第一信道選通單元41、第二信道選通單元42以及非門控制單兀43,該第一信道選通單兀41具有第一聲表面濾波器UlOl和第一單刀雙擲開關(guān)Ul I，該第二信道選通單元42具有第二聲表面濾波器UlO和第二單刀雙擲開關(guān)U9。該第一聲表面濾波器UlOl和第二聲表面濾波器UlO —端與第一單刀雙擲開關(guān)Ull的兩個(gè)動(dòng)端分別相連，另一端則與第二單刀雙擲開關(guān)U9的兩個(gè)動(dòng)端分別相連，該第一單刀雙擲開關(guān)Ull的靜端以及第二單刀雙擲開關(guān)U9的靜端則分別形成為RF信道選通電路4的RF輸入端和RF輸出端；該非門控制單元43的輸入端與MCU處理器2的控制端PA13相連 而由其輸出端輸出反向信號(hào)，該MCU處理器2的控制端PA13和非門控制單元43的輸出端PA13-N0R分別與第一單刀雙擲開關(guān)Ull的兩個(gè)使能端相連，該MCU處理器2的控制端PA13和非門控制單元43的輸出端PA13-N0R還反向連接在第二單刀雙擲開關(guān)U9的兩個(gè)使能端上。在本實(shí)施例中，該非門控制單元43采用SN74LVC2G04DCKR ;該第一單刀雙擲開關(guān)Ull和第二單刀雙擲開關(guān)U9均采用SW-437T射頻開關(guān)器；該第一聲表面濾波器UlOl采用B399211-B3588-U410，該第二聲表面濾波器UlO采用B39871-B3717-U410 ;即頻段范圍分別是902M-928M和863M-870M，簡(jiǎn)稱915M和866. 5M,即第一信道的頻段為866. 2M，而第二信道的頻段為915M。其中，該MCU處理器2的控制端PA13和非門控制單元43的輸出端PA13-N0R分別與第一單刀雙擲開關(guān)Ul I的第4端子和第6端子相連，而與第二單刀雙擲開關(guān)U9的第6端子和第4端子相連。如圖3所示，該第一單刀雙擲開關(guān)Ull或第二單刀雙擲開關(guān)U9的內(nèi)部原理圖，其均具有6個(gè)端子，第一端子至第六端子分別為RF1、GND、RF2、V2、RFC以及VI，其中RFl和RF2為動(dòng)端，該RFC為靜端，該Vl和V2為使能端，該GND為接地端。另外，請(qǐng)參照表I所示，其為MCU微處理器2的控制端PA13為不同狀態(tài)時(shí)各個(gè)端子的狀態(tài)對(duì)應(yīng)表。表I
PA13|SPDT 開關(guān) |V1 (6) |V2 (4) I RFC (5) -RFl (I)I RFC (5) -RF2 (3) —
0~ U9 _ I0寫通截止
0~ Ull ~0IWit導(dǎo)通
~ U9 —OI導(dǎo)通
T |υιι |ι|οI導(dǎo)通I截止
如此，可知在本實(shí)施例中，當(dāng)ΡΑ13等于O時(shí)，啟動(dòng)的為第一信道866. 5Μ ;當(dāng)ΡΑ13等于I時(shí)，啟動(dòng)的為第二信道915Μ。這樣，本發(fā)明能通過(guò)第一聲表面濾波器UlOl或第二聲表面濾波器UlO而僅讓指定頻段范圍內(nèi)的射頻信號(hào)導(dǎo)通，從而能大大提高源信號(hào)的純度，并且還能防止不必要的信號(hào)電波泛濫；同時(shí)其能在MCU處理器2控制端ΡΑ13的控制下，利用非門控制單元43而實(shí)現(xiàn)擇一導(dǎo)通第一信道選通單元41或第二信道選通單元42，如此可以根據(jù)實(shí)際需要而改變頻段選擇，又能保證RF輸入端和RF輸出端信號(hào)頻率的唯一性，當(dāng)然如果覺得頻率使用范圍還不夠，則可以直接通過(guò)更換第一聲表面濾波器UlOl或第二聲表面濾波器UlO來(lái)實(shí)現(xiàn)。為了防止SPDT (Single Pole Double Throw單刀雙擲)器件不一致性而導(dǎo)致Vl和V2壓降差以 及開關(guān)之間的相互串?dāng)_，該第二單刀雙擲開關(guān)U9與該MCU處理器2的控制端PA13之間還設(shè)置有第一電阻R98，該第二單刀雙擲開關(guān)U9與該非門控制單元43的輸出端PA13-N0R之間還設(shè)置有第二電阻R99。其中，該第一電阻R98和第二電阻R99的阻值均為1ΚΩ，從而完成開關(guān)之間的非門以及相互關(guān)聯(lián)。為了保證信號(hào)的完整性，該RF輸入端與第一單刀雙擲開關(guān)Ull之間還設(shè)置有第三電阻R29，該第一單刀雙擲開關(guān)Ull與第二聲表面濾波器UlO之間還設(shè)置有第四電阻R31，該第二表面濾波器與第二單刀雙擲開關(guān)U9之間還設(shè)置有第五電阻R32，該第三電阻R29、第四電阻R31和第五電阻R32用于調(diào)節(jié)信道的增益匹配。另外，為了起到阻抗匹配調(diào)節(jié)作用，該第一單刀雙擲開關(guān)Ull中與第二聲表面濾波器UlO相連的動(dòng)端還通過(guò)第六電阻R31A而與大地相連。為了起到防止EMC干擾和串?dāng)_，該非門控制單元43的輸出端PA13-N0R還通過(guò)第一電容C67而與大地相連，該第二單刀雙擲開關(guān)U9的兩個(gè)使能端還分別通過(guò)第二電容C153和第三電容C154而分別與大地相連；該第二單刀雙擲開關(guān)U9的動(dòng)腳與第二聲表面濾波器UlO通過(guò)C70A而與大地相連。下面將對(duì)第一信道866. 5M和第二信道915M的工作原理進(jìn)行詳細(xì)描述
第一信道866. 5M的工作原理
該MCU處理器2通過(guò)PA13腳輸出低電平O控制指令，PA13經(jīng)過(guò)非門控制器U5輸出PA13-N0R高電平信號(hào)；通過(guò)表I可以清楚看見，此狀態(tài)下，RF-in信號(hào)將經(jīng)過(guò)R14、R29、R30三顆電阻(158R，33R，158R)阻抗匹配后，通過(guò)R63A隔直高頻電容39PF之后，同樣由于第一信道與第二信道的非門關(guān)系，RF-IN信號(hào)經(jīng)第一單刀雙擲開關(guān)Ull的第5腳進(jìn)入，然后由第一單刀雙擲開關(guān)Ull的第3腳輸出，輸出后經(jīng)過(guò)C65 (容值為39PF)隔直高頻電容后送給R31進(jìn)行阻抗匹配輸出RF-I，而RF-I經(jīng)過(guò)第二聲表面濾波器UlO的第2腳之后經(jīng)過(guò)定頻濾波后第5腳輸出，之后連接第二單刀雙擲開關(guān)U9中的RFl腳SPDT選通，并在第5腳完成RF-OUT射頻輸出。第二信道915M的工作原理
該MCU處理器2通過(guò)PA13腳輸出高電平I控制指令，PA13經(jīng)過(guò)非門控制器U5輸出PA13-N0R低電平信號(hào)；通過(guò)表I可以清楚看見，此狀態(tài)下，RF-in信號(hào)將經(jīng)過(guò)R14、R29、R30三顆電阻(158R，33R，158R)阻抗匹配后，通過(guò)R63A隔直高頻電容(容值39PF)將RF信號(hào)送入第一單刀雙擲開關(guān)Ull中的RFC腳并經(jīng)RFl腳輸出于SPDT，然后經(jīng)過(guò)C66隔直高頻電容送交第一聲表面濾波器UlOl的第5腳進(jìn)入定頻處理器后通過(guò)2腳輸出，再經(jīng)過(guò)R33阻抗匹配后進(jìn)入隔直高頻電容C69獲得RF-2信號(hào)，RF-2信號(hào)連接至第二信道選通單元，由于第一信道與第二信道的非門關(guān)系，RF-2信號(hào)在第二單刀雙擲開關(guān)U9的3腳輸入后經(jīng)過(guò)內(nèi)部的抑噪處理后再次輸出于第二單刀雙擲開關(guān)U9的第5腳完成RF-OUT射頻輸出。上述實(shí)施例和圖式并非限定本發(fā)明的產(chǎn)品形態(tài)和式樣，任何所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員對(duì)其所做的適當(dāng)變化或修飾，皆應(yīng)視為不脫離本發(fā)明的專利范疇。
權(quán)利要求
1.一種RFID讀寫器的RF信道選通電路，設(shè)置在RF信號(hào)發(fā)生器與功率放大器之間，并還與MCU處理器的控制端相連而接受MCU處理器的控制；其特征在于，該RF信道選通電路包括第一信道選通單元、第二信道選通單元以及非門控制單元，該第一信道選通單元具有第一聲表面濾波器和第一單刀雙擲開關(guān)，該第二信道選通單元具有第二聲表面濾波器和第二單刀雙擲開關(guān)，該第一聲表面濾波器和第二聲表面濾波器一端與第一單刀雙擲開關(guān)的兩個(gè)動(dòng)端分別相連，另一端則與第二單刀雙擲開關(guān)的兩個(gè)動(dòng)端分別相連，該第一單刀雙擲開關(guān)的靜端以及第二單刀雙擲開關(guān)的靜端則分別形成為RF信道選通電路的RF輸入端和RF輸出端；該非門控制單兀的輸入端與MCU處理器的控制端相連而由其輸出端輸出反向信號(hào)，該MCU處理器的控制端和非門控制單元的輸出端分別與第一單刀雙擲開關(guān)的兩個(gè)使能端相連，該MCU處理器的控制端和非門控制單元的輸出端還反向連接在第二單刀雙擲開關(guān)的兩個(gè)使能端上。
2.如權(quán)利要求I所述的一種RFID讀寫器的RF信道選通電路，其特征在于，該非門控制單元采用 SN74LVC2G04DCKR。
3.如權(quán)利要求I所述的一種RFID讀寫器的RF信道選通電路，其特征在于，該第一單刀雙擲開關(guān)和第二單刀雙擲開關(guān)均采用SW-437T射頻開關(guān)器。
4.如權(quán)利要求I所述的一種RFID讀寫器的RF信道選通電路，其特征在于，該第一聲表面濾波器采用B399211-B3588-U410，該第二聲表面濾波器采用B39871-B3717-U410。
5.如權(quán)利要求I所述的一種RFID讀寫器的RF信道選通電路，其特征在于，該第二單刀雙擲開關(guān)與該MCU處理器的控制端之間還設(shè)置有第一電阻，該第二單刀雙擲開關(guān)與該非門控制單元的輸出端之間還設(shè)置有第二電阻。
6.如權(quán)利要求5所述的一種RFID讀寫器的RF信道選通電路，其特征在于，該第一電阻和第二電阻的阻值均為IKΩ。
7.如權(quán)利要求I所述的一種RFID讀寫器的RF信道選通電路，其特征在于，該RF輸入端與第一單刀雙擲開關(guān)之間還設(shè)置有第三電阻，該第一單刀雙擲開關(guān)與第二聲表面濾波器之間還設(shè)置有第四電阻，該第二表面濾波器與第二單刀雙擲開關(guān)之間還設(shè)置有第五電阻。
8.如權(quán)利要求I所述的一種RFID讀寫器的RF信道選通電路，其特征在于，該第一單刀雙擲開關(guān)中與第二聲表面濾波器相連的動(dòng)端還通過(guò)第六電阻而與大地相連。
9.如權(quán)利要求I所述的一種RFID讀寫器的RF信道選通電路，其特征在于，該非門控制單元的輸出端還通過(guò)第一電容而與大地相連，該第二單刀雙擲開關(guān)的兩個(gè)使能端還分別通過(guò)第二電容和第三電容而分別與大地相連。
全文摘要
本發(fā)明公開一種RFID讀寫器的RF信道選通電路，包括第一信道選通單元、第二信道選通單元以及非門控制單元，該第一信道選通單元具有第一聲表面濾波器和第一單刀雙擲開關(guān)，該第二信道選通單元具有第二聲表面濾波器和第二單刀雙擲開關(guān)，該非門控制單元的輸入端與MCU處理器的控制端相連而由其輸出端輸出反向信號(hào)，該MCU處理器的控制端和非門控制單元的輸出端分別與第一單刀雙擲開關(guān)的兩個(gè)使能端相連，該MCU處理器的控制端和非門控制單元的輸出端還反向連接在第二單刀雙擲開關(guān)的兩個(gè)使能端上。本發(fā)明能大大提高源信號(hào)的純度，并且還能防止不必要的信號(hào)電波泛濫，另外還可以根據(jù)實(shí)際需要而改變頻段選擇。
文檔編號(hào)G06K17/00GK102938080SQ201110354718
公開日2013年2月20日 申請(qǐng)日期2011年11月10日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月10日
發(fā)明者李忠明, 李金華 申請(qǐng)人:廈門英諾爾電子科技股份有限公司