專利名稱：一種用于檢測(cè)rfid標(biāo)簽的射頻模組及其控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于檢測(cè)RFID標(biāo)簽的射頻模組及其控制方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)在，射頻識(shí)別標(biāo)簽(RFID)廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。在很多特種工程領(lǐng)域，例如管道維護(hù)、線路維護(hù)中大量使用了 RFID標(biāo)簽。并且，為了維護(hù)方便的需要，一般來說，布設(shè)的RFID標(biāo)簽大多采用無源形式。但是，無源式的RFID標(biāo)簽依賴接收來自發(fā)射端的能量，而系統(tǒng)進(jìn)入諧振狀態(tài)時(shí)才能最大限度地向射頻標(biāo)簽傳輸能量。而用于讀取射頻模組的設(shè)備，其發(fā)射頻率容易受到環(huán)境的干擾，產(chǎn)生漂移，這樣就嚴(yán)重影響了對(duì)射頻標(biāo)簽的檢測(cè)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，如何克服檢測(cè)設(shè)備檢測(cè)RFID標(biāo)簽時(shí)候產(chǎn)生的頻率漂移，影響其與RFID標(biāo)簽諧振的效果，進(jìn)而影響其檢測(cè)精度的問題。有鑒于此，本發(fā)明提供一種用于檢測(cè)RFID標(biāo)簽的射頻模組，包括天線驅(qū)動(dòng)單元，用于發(fā)出特定頻率的驅(qū)動(dòng)信號(hào)；天線單元，用于由所述天線驅(qū)動(dòng)單元驅(qū)動(dòng)震蕩發(fā)出無線信號(hào)；相位比較單元，用于比較所述天線驅(qū)動(dòng)單元輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)與所述天線單元輸出無線信號(hào)的相位差；補(bǔ)償單元，用于調(diào)整所述天線單元的震蕩參數(shù)，以調(diào)整所述天線單元輸出無線信號(hào)的頻率；以及，控制單元，用于根據(jù)所述相位比較單元輸出的比較值，分別控制所述補(bǔ)償單元和所述天線驅(qū)動(dòng)單元。相應(yīng)的，本發(fā)明還提供一種采用所述的用于檢測(cè)RFID標(biāo)簽的射頻模組的控制方法，包括如下步驟預(yù)設(shè)頻率步驟所述天線驅(qū)動(dòng)單元將預(yù)設(shè)頻率為驅(qū)動(dòng)頻率，驅(qū)動(dòng)所述天線單元發(fā)出無線信號(hào)；比較步驟比較所述驅(qū)動(dòng)頻率與所述天線單元發(fā)出無線信號(hào)的發(fā)射頻率的相位差;處理步驟如果所述驅(qū)動(dòng)頻率與發(fā)射頻率的相位差不為零，則所述天線驅(qū)動(dòng)單元將該發(fā)射頻率設(shè)定為驅(qū)動(dòng)頻率，驅(qū)動(dòng)所述天線單元發(fā)出無線信號(hào)；如果所述驅(qū)動(dòng)頻率與發(fā)射頻率的相位差為零，則比較該發(fā)射頻率與所述預(yù)設(shè)頻率，如不相等，則控制所述補(bǔ)償單元調(diào)整所述天線單元的震蕩參數(shù)，直到該發(fā)射頻率與所述預(yù)設(shè)頻率相等。其中，上述涉及兩者比較，“相等”或“為零”，并非一定指兩者嚴(yán)格相等，而是還包括，在實(shí)用環(huán)境下，兩者的差值在可以接受的范圍內(nèi)即可。天線單元的震蕩參數(shù)，包括其電容值、電感值及電阻值，在外部的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的驅(qū)動(dòng)下，將產(chǎn)生震蕩，發(fā)出無線信號(hào)。如果改變上述電容值、電感值及電阻值，就能夠改變其所發(fā)出無線信號(hào)的發(fā)射頻率。一般來說，RFID標(biāo)簽的固有頻率為預(yù)設(shè)頻率，這個(gè)值是預(yù)先可知，并變化很小的，而用于檢測(cè)RFID標(biāo)簽的射頻模組的發(fā)射頻率，由于環(huán)境或設(shè)備的影響，很難一定準(zhǔn)確的到達(dá)預(yù)設(shè)頻率，這樣很難實(shí)現(xiàn)共振，獲得最好的檢測(cè)效果。本發(fā)明上述技術(shù)方案提供一種控制方法，包括兩個(gè)循環(huán)，一個(gè)循環(huán)是對(duì)驅(qū)動(dòng)頻率的調(diào)整，另一個(gè)循環(huán)是對(duì)發(fā)射頻率進(jìn)行調(diào)整，兩個(gè)循環(huán)同時(shí)作用，以快速的使得發(fā)射頻率跟準(zhǔn)預(yù)設(shè)頻率。這樣能夠最佳的實(shí)現(xiàn)RFID標(biāo)簽與射頻模組的諧振，實(shí)現(xiàn)最佳的檢測(cè)效果。同時(shí)，本發(fā)明的技術(shù)方案，不限于檢測(cè)無源RFID標(biāo)簽，同樣適用于有源RFID標(biāo)簽。
優(yōu)選的，所述補(bǔ)償單元包括可控電容矩陣，由多個(gè)電容相互連接組成陣列，并與所述天線單元相耦合；以及，電控開關(guān)，由所述控制單元控制，以選擇所述可控電容矩陣獲得不同電容值。一般來說，電容值是最容易調(diào)整的震蕩參數(shù)。優(yōu)選的，所述控制單元包括鎖相環(huán)電路，用于接收并處理所述相位比較單元輸出的相位差信息。優(yōu)選的,所述控制單元包括溫度傳感器，用于獲取所述天線單元的溫度。經(jīng)驗(yàn)來說，外部環(huán)境中對(duì)發(fā)射頻率的漂移產(chǎn)生參數(shù)主要是溫度。優(yōu)選的，所述處理步驟中，如該發(fā)射頻率與所述預(yù)設(shè)頻率不相等，則根據(jù)環(huán)境參數(shù)和上述兩者差值，控制所述補(bǔ)償單元調(diào)整所述天線單元的震蕩參數(shù)，直到該發(fā)射頻率與所述預(yù)設(shè)頻率相等。其中，環(huán)境參數(shù)，包括溫度信息、濕度信息等，這些參數(shù)會(huì)對(duì)發(fā)射頻率的漂移產(chǎn)生影響，能夠進(jìn)行數(shù)據(jù)處理的控制單元，可以根據(jù)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，對(duì)補(bǔ)償值進(jìn)行調(diào)整。


圖I是本發(fā)明用于檢測(cè)RFID標(biāo)簽的射頻模組一種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)框圖；圖2是圖I所示實(shí)施例下一種更具體實(shí)施例中硬件工作過程示意圖。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例做進(jìn)一步的說明。如圖I所示,一種用于檢測(cè)RFID標(biāo)簽的射頻模組,包括天線驅(qū)動(dòng)單元，用于發(fā)出特定頻率的驅(qū)動(dòng)信號(hào)；天線單元，用于由所述天線驅(qū)動(dòng)單元驅(qū)動(dòng)震蕩發(fā)出無線信號(hào)；相位比較單元，用于比較所述天線驅(qū)動(dòng)單元輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)與所述天線單元輸出無線信號(hào)的相位差；補(bǔ)償單元，用于調(diào)整所述天線單元的震蕩參數(shù)，以調(diào)整所述天線單元輸出無線信號(hào)的頻率；以及，控制單元，用于根據(jù)所述相位比較單元輸出的比較值，分別控制所述補(bǔ)償單元和所述天線驅(qū)動(dòng)單元。結(jié)合圖I所示，圖2是一種進(jìn)一步具體實(shí)施例中硬件工作過程示意圖。
對(duì)于用于檢測(cè)RFID標(biāo)簽的射頻模組來說，其中，所述補(bǔ)償單元包括可控電容矩陣，由多個(gè)電容相互連接組成陣列，并與所述天線單元相耦合；以及，電控開關(guān)，由所述控制單元控制，以選擇所述可控電容矩陣獲得不同電容值。所述控制單元包括鎖相環(huán)電路，用于接收并處理所述相位比較單元輸出的相位差信息。所述控制單元包括

溫度傳感器，用于獲取所述天線單元的溫度。相應(yīng)的，用于檢測(cè)RFID標(biāo)簽的射頻模組的控制方法，包括如下步驟預(yù)設(shè)頻率步驟所述天線驅(qū)動(dòng)單元將預(yù)設(shè)頻率為驅(qū)動(dòng)頻率，驅(qū)動(dòng)所述天線單元發(fā)出無線信號(hào)；比較步驟比較所述驅(qū)動(dòng)頻率與所述天線單元發(fā)出無線信號(hào)的發(fā)射頻率的相位差;處理步驟如果所述驅(qū)動(dòng)頻率與發(fā)射頻率的相位差不為零，則所述天線驅(qū)動(dòng)單元將該發(fā)射頻率設(shè)定為驅(qū)動(dòng)頻率，驅(qū)動(dòng)所述天線單元發(fā)出無線信號(hào)；如果所述驅(qū)動(dòng)頻率與發(fā)射頻率的相位差為零，則比較該發(fā)射頻率與所述預(yù)設(shè)頻率，如不相等，則控制所述補(bǔ)償單元調(diào)整所述天線單元的震蕩參數(shù)，直到該發(fā)射頻率與所述預(yù)設(shè)頻率相等。其中，所述處理步驟中，如該發(fā)射頻率與所述預(yù)設(shè)頻率不相等，則根據(jù)所述天線單元的溫度值和該發(fā)射頻率與所述預(yù)設(shè)頻率兩者差值，控制所述補(bǔ)償單元調(diào)整所述天線單元的震蕩參數(shù)，直到該發(fā)射頻率與所述預(yù)設(shè)頻率相等。具體來說，因?yàn)榄h(huán)境溫度的影響，天線單元的發(fā)射頻率P2與天線驅(qū)動(dòng)單元的驅(qū)動(dòng)頻率Pl有偏差，則調(diào)整天線驅(qū)動(dòng)單元的頻率Pl使得Pl與P2的偏差趨向零。與之同時(shí)，測(cè)量天線驅(qū)動(dòng)單元的驅(qū)動(dòng)頻率Pl與預(yù)設(shè)頻率PO的差值，根據(jù)數(shù)據(jù)庫(kù)中的參數(shù)及模糊算法調(diào)整補(bǔ)償單元，使得經(jīng)過補(bǔ)償諧振單元調(diào)節(jié)后的天線單元的頻率P2趨向預(yù)期的發(fā)射頻率PO。P2與Pl的差值會(huì)再次觸發(fā)頻率調(diào)整單元?jiǎng)幼?，最后使得PO = Pl=P2。其中，一般來說，期望頻率PO設(shè)為RFID標(biāo)簽的固有頻率。以上內(nèi)容是結(jié)合具體的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明所作的進(jìn)一步詳細(xì)說明，不能認(rèn)定本發(fā)明的具體實(shí)施只局限于這些說明。對(duì)于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡(jiǎn)單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種用于檢測(cè)RFID標(biāo)簽的射頻模組，其特征在于，包括 天線驅(qū)動(dòng)單元，用于發(fā)出特定頻率的驅(qū)動(dòng)信號(hào)； 天線單元，用于由所述天線驅(qū)動(dòng)單元驅(qū)動(dòng)震蕩發(fā)出無線信號(hào)； 相位比較單元，用于比較所述天線驅(qū)動(dòng)單元輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)與所述天線單元輸出無線信號(hào)的相位差； 補(bǔ)償單元，用于調(diào)整所述天線單元的震蕩參數(shù)，以調(diào)整所述天線單元輸出無線信號(hào)的頻率；以及， 控制單元，用于根據(jù)所述相位比較單元輸出的比較值，分別控制所述補(bǔ)償單元和所述天線驅(qū)動(dòng)單元。
2.如權(quán)利要求I所述的用于檢測(cè)RFID標(biāo)簽的射頻模組，其特征在于，所述補(bǔ)償單元包括 可控電容矩陣，由多個(gè)電容相互連接組成陣列，并與所述天線單元相耦合；以及， 電控開關(guān)，由所述控制單元控制，以選擇所述可控電容矩陣獲得不同電容值。
3.如權(quán)利要求I所述的用于檢測(cè)RFID標(biāo)簽的射頻模組，其特征在于，所述控制單元包括 鎖相環(huán)電路，用于接收并處理所述相位比較單元輸出的相位差信息。
4.如權(quán)利要求I所述的用于檢測(cè)RFID標(biāo)簽的射頻模組，其特征在于，所述控制單元包 括 溫度傳感器，用于獲取所述天線單元的溫度。
5.一種采用如權(quán)利要求I至4中任一所述的用于檢測(cè)RFID標(biāo)簽的射頻模組的控制方法，其特征在于，包括如下步驟 預(yù)設(shè)頻率步驟所述天線驅(qū)動(dòng)單元將預(yù)設(shè)頻率為驅(qū)動(dòng)頻率，驅(qū)動(dòng)所述天線單元發(fā)出無線信號(hào)； 比較步驟比較所述驅(qū)動(dòng)頻率與所述天線單元發(fā)出無線信號(hào)的發(fā)射頻率的相位差； 處理步驟如果所述驅(qū)動(dòng)頻率與發(fā)射頻率的相位差不為零，則所述天線驅(qū)動(dòng)單元將該發(fā)射頻率設(shè)定為驅(qū)動(dòng)頻率，驅(qū)動(dòng)所述天線單元發(fā)出無線信號(hào)；如果所述驅(qū)動(dòng)頻率與發(fā)射頻率的相位差為零，則比較該發(fā)射頻率與所述預(yù)設(shè)頻率，如不相等，則控制所述補(bǔ)償單元調(diào)整所述天線單元的震蕩參數(shù)，直到該發(fā)射頻率與所述預(yù)設(shè)頻率相等。
6.如權(quán)利要求5所述的控制方法，其特征在于，所述處理步驟中， 如該發(fā)射頻率與所述預(yù)設(shè)頻率不相等，則根據(jù)該發(fā)射頻率與所述預(yù)設(shè)頻率兩者差值和環(huán)境參數(shù)，控制所述補(bǔ)償單元調(diào)整所述天線單元的震蕩參數(shù)，直到該發(fā)射頻率與所述預(yù)設(shè)頻率相等。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于檢測(cè)RFID標(biāo)簽的射頻模組及其控制方法。一種用于檢測(cè)RFID標(biāo)簽的射頻模組，包括天線驅(qū)動(dòng)單元，用于發(fā)出特定頻率的驅(qū)動(dòng)信號(hào)；天線單元，用于由所述天線驅(qū)動(dòng)單元驅(qū)動(dòng)震蕩發(fā)出無線信號(hào)；相位比較單元，用于比較所述天線驅(qū)動(dòng)單元輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)與所述天線單元輸出無線信號(hào)的相位差；補(bǔ)償單元，用于調(diào)整所述天線單元的震蕩參數(shù)，以調(diào)整所述天線單元輸出無線信號(hào)的頻率；以及，控制單元，用于根據(jù)所述相位比較單元輸出的比較值，分別控制所述補(bǔ)償單元和所述天線驅(qū)動(dòng)單元。
文檔編號(hào)G06K7/00GK102880845SQ201210321389
公開日2013年1月16日 申請(qǐng)日期2012年9月3日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月3日
發(fā)明者肖蕾, 胡嘉文, 楊文彪, 廖鵬, 陳偉俊, 鐘康寧, 陳華偉 申請(qǐng)人:肖蕾