專利名稱：一種功率放大器模塊及一種rfid閱讀器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及射頻識別領(lǐng)域，特別涉及一種功率放大器模塊及一種RFID閱讀
ο
背景技術(shù)：
RFID (Radio Frequency Identif ication，射頻識別)閱讀器又稱為 RFID 識別器， 或者RFID讀卡器。近年來，隨著微型集成電路技術(shù)的進(jìn)步，RFID技術(shù)的應(yīng)用也越來越廣泛， 各種專利文獻(xiàn)對RFID閱讀器做出了不同的改進(jìn)。中國專利《多通道射頻識別設(shè)備及方法》(公開號101441707)公開了一種多通道射頻識別設(shè)備，可根據(jù)每個通道中射頻信號強度需求分別設(shè)置匹配的功率，使RFID閱讀器能夠達(dá)到更好的讀卡效果。中國專利《一種超高頻射頻識別讀寫器降功耗用的發(fā)射電路》(公開號 101299232)也對RFID識別器做出了改進(jìn)，其主要改進(jìn)點在于，讓功率放大模塊在向射頻標(biāo)簽發(fā)射單頻橫幅載波信號，為射頻標(biāo)簽提供工作所需能量時工作在非線性狀態(tài)；在單片機收到射頻應(yīng)答后，工作在線性狀態(tài)。從而降低RFID識別器的功耗。RFID閱讀器中一般包括有功率放大器，功率放大器的可靠性直接決定閱讀器的可靠性和使用壽命?，F(xiàn)有技術(shù)中的RFID閱讀器只包括一路功率放大器，如圖1所示。對于那些不需要閱讀器連續(xù)工作的應(yīng)用領(lǐng)域，如身份識別、防偽認(rèn)證等，功率放大器不需要長時間連續(xù)工作，具有較高的可靠性。但是，有很多應(yīng)用領(lǐng)域需要RFID閱讀器在較大的發(fā)射功率下M小時不間斷工作。持續(xù)大功率發(fā)射會使功率放大器發(fā)熱量非常大，溫度快速升高。通常采用的散熱片或金屬外殼散熱方式難以快速有效的散熱，過高的溫度造成功率放大器可靠性下降，很容易出現(xiàn)不穩(wěn)定現(xiàn)象，從而導(dǎo)致RFID閱讀器可靠性下降，使用壽命也會比較短。

實用新型內(nèi)容本實用新型要解決的技術(shù)問題是，提供一種用于RFID閱讀器的功率放大器模塊， 解決RFID閱讀器由于長時間連續(xù)工作散熱而導(dǎo)致可靠性下降的問題。為解決上述技術(shù)問題，本實用新型提供一種功率放大器模塊，功率放大器模塊包括功率放大器單元、選通單元，所述功率放大器單元與所述選通單元連接，所述功率放大器單元包括至少兩路功率放大器，所述選通單元與所述功率放大器單元中的一路功率放大器連通。所述選通單元包括第一選擇開關(guān)、第二選擇開關(guān)，所述第一選擇開關(guān)與所述至少兩路功率放大器的輸入端口連接，所述第二選擇開關(guān)與所述至少兩路功率放大器的輸出端口連接。進(jìn)一步地，所述第一選擇開關(guān)與所述至少兩路功率放大器其中一路功率放大器的輸入端口連接，所述第二選擇開關(guān)與該路功率放大器的輸出端口連接。[0010]在一種實施例中，所述第一選擇開關(guān)和/或所述第二選擇開關(guān)為射頻開關(guān)。本實用新型還提供一種RFID閱讀器包括處理器模塊、調(diào)制解調(diào)模塊、信號收發(fā)模塊以及天線，還包括上述的功率放大器模塊；所述處理器模塊發(fā)送工作狀態(tài)控制信號給所述功率放大器模塊，所述功率放大器模塊根據(jù)接收到的工作狀態(tài)控制信號選擇工作狀態(tài)；所述處理器模塊將射頻信號發(fā)送給所述調(diào)制調(diào)解模塊，所述調(diào)制調(diào)解模塊將接收到的射頻信號調(diào)制后發(fā)送給所述功率放大器進(jìn)行放大；所述信號收發(fā)模塊接收所述功率放大器放大的射頻信號發(fā)送給天線，所述天線將所述射頻信號發(fā)射到空中并接收外部信號，所述天線將接收到的信號發(fā)送給調(diào)制解調(diào)模塊，所述調(diào)制解調(diào)模塊解調(diào)接收到的信號后發(fā)給處理器模塊處理。進(jìn)一步地，所述處理器模塊分別與所述功率放大器模塊的功率放大器單元以及選通單元連接，所述處理器模塊分別發(fā)送工作狀態(tài)控制信號給所述功率放大器單元的至少兩路功率放大器以及選通單元，所述功率放大器單元的至少兩路功率放大器根據(jù)接收到的工作狀態(tài)控制信號選擇工作狀態(tài)，所述選通單元根據(jù)接收到的工作狀態(tài)控制信號選擇至少連通一路功率放大器。在一種實施例中，所述選通單元包括第一選擇開關(guān)、第二選擇開關(guān)，所述第一選擇開關(guān)與所述至少兩路功率放大器的輸入端口連接，所述第二選擇開關(guān)與所述至少兩路功率放大器的輸出端口連接。所述處理器模塊控制所述第一選擇開關(guān)與一路功率放大器的輸入端口連接，控制所述第二選擇開關(guān)與同一路功率放大器的輸出端口連接。所述第一選擇開關(guān)和/或所述第二選擇開關(guān)為射頻開關(guān)。本實用新型的有益效果是通過在RFID閱讀器的電路中設(shè)置多路功率放大器，減少每路功率放大器的連續(xù)工作時間，減少每路功率放大器的發(fā)熱，降低每路功率放大器的工作溫度，從而提高功率放大器的可靠性。

圖1為現(xiàn)有技術(shù)中RFID閱讀器的邏輯框圖；圖2為本實用新型中RFID閱讀器的邏輯框圖；圖3為圖2中功率放大器模塊的內(nèi)部具體邏輯框圖。
具體實施方式
下面通過具體實施方式
結(jié)合附圖對本實用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明。請參考圖1，圖1中所示為現(xiàn)有技術(shù)中，RFID閱讀器只包括一路功率放大器的情形。只有一路功率放大器的RFID閱讀器，在長時間大功率下工作很容易引起功率放大器溫度升高，與其傷神費力地想辦法散熱，還不如從根本上解決功率放大器長時間工作而導(dǎo)致溫度升高的問題。本實用新型提供了一種功率放大器模塊，所述功率放大器模塊包括功率放大器單元、選通單元，其中，功率放大器單元包括至少兩路功率放大器，所述至少兩路功率放大器并列與所述選通單元連接，所述選通單元用于選擇所述功率放大器單元中的至少一路功率放大器工作。該用于RFID閱讀器的功率放大器模塊有多路功率放大器交替工作，從而從根本上解決了功率放大器因長時間工作而引起的可靠性下降的問題。本實用新型還提供一種RFID閱讀器。請參考圖2，圖2為本實用新型中RFID閱讀器的邏輯框圖。其中，RFID閱讀器包括處理器模塊1、調(diào)制解調(diào)模塊2、功率放大器模塊3、 信號收發(fā)模塊4以及天線5。處理器模塊1分別與調(diào)制解調(diào)模塊2以及功率放大器模塊3 電連接，功率放大器器模塊與信號收發(fā)模塊4連接，信號收發(fā)模塊4與天線5及調(diào)制解調(diào)模塊2電連接。處理器模塊1控制調(diào)制解調(diào)器2以及功率放大器模塊3的工作模式。處理器模塊1將需要發(fā)送到空間的信號首先發(fā)給調(diào)制解調(diào)器2進(jìn)行調(diào)制，調(diào)制解調(diào)器2完成對信號的調(diào)制后將信號發(fā)送給功率放大器模塊3，功率放大器模塊3對信號進(jìn)行放大后由信號收發(fā)模塊4經(jīng)由天線5發(fā)送到空間中。另一方面，天線5接收到空間中的信號后，由信號收發(fā)模塊4將接收到的信號發(fā)送給調(diào)制解調(diào)模塊2解調(diào)后發(fā)送給處理器模塊1進(jìn)行處理。請參考圖3，圖中所示為圖2中功率放大器模塊3的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖。功率放大器模塊3包括功率放大器單元31和選通單元32，功率放大器單元31包括至少兩路功率放大器； 選通單元32包括第一選擇開關(guān)321、第二選擇開關(guān)322，第一選擇開關(guān)321及第二選擇開關(guān) 322為射頻開關(guān)。在圖3所示的實施例中，功率放大器單元31包括功率放大器311及功率放大器312，所述第一選擇開關(guān)321及第二選擇開關(guān)322為單刀雙擲射頻開關(guān)。第一選擇開關(guān)321、第二選擇開關(guān)322、功率放大器311以及功率放大器312分別與處理器模塊1電連接。第一選擇開關(guān)321及第二選擇開關(guān)322分別與功率放大器311及功率放大器312的輸入端口及輸出端口相連接。當(dāng)?shù)谝贿x擇開關(guān)321選擇功率放大器311時，第二選擇開關(guān) 322也選擇功率放大器311。在一種實施例中，第一選擇開關(guān)321 —端分別通過RFl端口與功率放大器311連接，通過RF2端口與功率放大器312連接，另一端通過RFCl端口與調(diào)制解調(diào)模塊2連接；第二選擇開關(guān)322 —端分別通過RF 3端口與功率放大器311連接，通過 RF4端口與功率放大器312連接，另一端通過RFC2端口與信號收發(fā)模塊4連接。在以上實施例中，處理器模塊1控制功率放大器311及功率放大器312的啟動與關(guān)閉，以及控制第一選擇開關(guān)321的RFCl端口與RFl端口、RF2端口及第二選擇開關(guān)322的RFC2端口與RF 3 端口、RF4端口的連通與斷開。需要說明的是，當(dāng)?shù)谝贿x擇開關(guān)321的RFCl端口與RFl端口連通時，第二選擇開關(guān)322的RFC2端口與RF 3端口連通；當(dāng)?shù)谝贿x擇開關(guān)321的RFCl 端口與RF2端口連通時，第二選擇開關(guān)322的RFC2端口與RF4端口連通。功率放大器311 及功率放大器312通過第一選擇開關(guān)321接收所述調(diào)制解調(diào)模塊2輸出的射頻信號進(jìn)行放大，通過第二選擇開關(guān)322把放大后的射頻信號輸出到信號收發(fā)模塊4。處理器模塊1通過第三控制線CTRL 3與第一選擇開關(guān)321及第二選擇開關(guān)322 相連，通過第一控制線CTRLl與功率放大器311相連，通過第二控制線CTRL2與功率放大器 312相連。在一種實施例中，當(dāng)處理器模塊1控制第一控制線CTRLl的信號為高電平、第二控制線CTRL2的信號為低電平、第三控制線CTRL 3的信號為低電平時，第一選擇開關(guān)321 切換至RFl端口、第二選擇開關(guān)322切換至RF 3端口，此時，功率放大器311啟動并通過第一選擇開關(guān)321的RFl端口及RFCl端口與調(diào)制解調(diào)模塊2建立電連接，通過第二選擇開關(guān) 322的RF3端口及RFC2端口與信號收發(fā)模塊4建立電連接，功率放大器312關(guān)閉。當(dāng)處理器模塊1控制第一控制線CTRLl的信號為低電平、第二控制線CTRL2的信號為高電平、第三控制線CTRL3的信號為高電平時，第一選擇開關(guān)321切換至RF2端口、第二選擇開關(guān)322切換至RF4端口，此時，功率放大器312啟動并通過第一選擇開關(guān)321的RFCl端口及RF2端口與調(diào)制解調(diào)模塊2建立電連接，通過第二選擇開關(guān)322的RFC2端口及RF4端口與信號收發(fā)模塊4建立電連接，功率放大器311關(guān)閉。處理器模塊1通過改變第一控制線CTRL1、第二控制線CTRL2、第三控制線CTRL3的電平，即可實現(xiàn)對功率放大器311與功率放大器312 的控制，實現(xiàn)兩路功率放大器的輪流工作，從而減少單路功率放大器的工作時間，減少單路功率放大器的發(fā)熱量以提高RFID閱讀的可靠性。需要說明的是，上述實施例中采用兩個功率放大器輪流工作，采用兩個以上的功率放大器也是可以的。在一種實施例中，所述功率放大器單元31包括3路功率放大器，則第一選擇開關(guān)321及第二選擇開關(guān)為單刀三擲開關(guān)，處理器模塊1仍然通過一根控制線與第一選擇開關(guān)321及第二選擇開關(guān)322連接，處理器模塊通過3根控制線分別與3路功率放大器連接，以控制各功率放大器的工作狀態(tài)。功率放大器單元31包括3路以上的功率放大器依此類推。需要說明的是，上述步驟中開啟及關(guān)閉各功率放大器，可以是在達(dá)到預(yù)設(shè)時間后進(jìn)行，也可以是在檢測到功率放大器的溫度上升到預(yù)設(shè)值時進(jìn)行的。本實用新型提供的用于RFID閱讀器的功率放大器模塊，及RFID閱讀器及提高 RFID閱讀器可靠性的方法，采用多路功率放大器輪流工作，減少每路功率放大器的工作時間，為長時間大功率工作的RFID閱讀器提供了一種有效的散熱途徑。采用本實用新型提供的RFID閱讀器，從根本上解決了長時間工作的RFID閱讀器因散熱不良而引起的可靠性下降的問題。以上內(nèi)容是結(jié)合具體的實施方式對本實用新型所作的進(jìn)一步詳細(xì)說明，不能認(rèn)定本實用新型的具體實施只局限于這些說明。對于本實用新型所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本實用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種功率放大器模塊，其特征在于，所述功率放大器模塊包括功率放大器單元、選通單元，所述功率放大器單元與所述選通單元連接，所述功率放大器單元包括至少兩路功率放大器，所述選通單元與所述功率放大器單元中的一路功率放大器連通。
2.如權(quán)利要求1所述的功率放大器模塊，其特征在于，所述選通單元包括第一選擇開關(guān)、第二選擇開關(guān)，所述第一選擇開關(guān)與所述至少兩路功率放大器的輸入端口連接，所述第二選擇開關(guān)與所述至少兩路功率放大器的輸出端口連接。
3.如權(quán)利要求2所述的功率放大器模塊，其特征在于，所述第一選擇開關(guān)與所述至少兩路功率放大器其中一路功率放大器的輸入端口連接，所述第二選擇開關(guān)與該路功率放大器的輸出端口連接。
4.如權(quán)利要求2或3所述的功率放大器模塊，其特征在于，所述第一選擇開關(guān)和/或所述第二選擇開關(guān)為射頻開關(guān)。
5.一種RFID閱讀器，包括處理器模塊、調(diào)制解調(diào)模塊、信號收發(fā)模塊以及天線，其特征在于，還包括如權(quán)利要求1-4任一項所述的功率放大器模塊；所述處理器模塊發(fā)送工作狀態(tài)控制信號給所述功率放大器模塊，所述功率放大器模塊根據(jù)接收到的工作狀態(tài)控制信號選擇工作狀態(tài)；所述處理器模塊將射頻信號發(fā)送給所述調(diào)制調(diào)解模塊，所述調(diào)制調(diào)解模塊將接收到的射頻信號調(diào)制后發(fā)送給所述功率放大器進(jìn)行放大；所述信號收發(fā)模塊接收所述功率放大器放大的射頻信號發(fā)送給天線，所述天線將所述射頻信號發(fā)射到空中并接收外部信號，所述天線將接收到的信號發(fā)送給調(diào)制解調(diào)模塊，所述調(diào)制解調(diào)模塊解調(diào)接收到的信號后發(fā)給處理器模塊處理。
6.如權(quán)利要求5所述的RFID閱讀器，其特征在于，所述處理器模塊分別與所述功率放大器模塊的功率放大器單元以及選通單元連接，所述處理器模塊分別發(fā)送工作狀態(tài)控制信號給所述功率放大器單元的至少兩路功率放大器以及選通單元，所述功率放大器單元的至少兩路功率放大器根據(jù)接收到的工作狀態(tài)控制信號選擇工作狀態(tài)，所述選通單元根據(jù)接收到的工作狀態(tài)控制信號選擇至少連通一路功率放大器。
7.如權(quán)利要求6所述的RFID閱讀器，其特征在于，所述選通單元包括第一選擇開關(guān)、第二選擇開關(guān)，所述第一選擇開關(guān)與所述至少兩路功率放大器的輸入端口連接，所述第二選擇開關(guān)與所述至少兩路功率放大器的輸出端口連接。
8.如權(quán)利要求7所述的RFID閱讀器，其特征在于，所述處理器模塊控制所述第一選擇開關(guān)與一路功率放大器的輸入端口連接，控制所述第二選擇開關(guān)與同一路功率放大器的輸出端口連接。
9.如權(quán)利要求6-8任一項所述的RFID閱讀器，其特征在于，所述第一選擇開關(guān)和/或所述第二選擇開關(guān)為射頻開關(guān)。
專利摘要本實用新型公開了一種功率放大器模塊，所述功率放大器模塊包括功率放大器單元、選通單元，所述功率放大器單元與所述選通單元連接，所述功率放大器單元包括至少兩路功率放大器，所述選通單元與所述功率放大器單元中的一路功率放大器連通。本實用新型還公開了一種包括上述功率放大器模塊的RFID閱讀器。通過在RFID閱讀器中加入多路功率放大器進(jìn)行交替工作，以減少每路功率放大器的工作時間，減少各路功率放大器的發(fā)熱量，從而降低各路功率放大器的工作溫度，提高功率放大器及RFID閱讀器的可靠性。
文檔編號G06K7/00GK201985820SQ20112011017
公開日2011年9月21日 申請日期2011年4月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月14日
發(fā)明者歐陽立, 蘇成月 申請人:國民技術(shù)股份有限公司