基于幀長(zhǎng)度切換通道的超高頻讀寫器天線擴(kuò)展方法及智能天線分支器的制造方法
【專利摘要】基于幀長(zhǎng)度切換通道的超高頻讀寫器天線擴(kuò)展方法及智能天線分支器。本發(fā)明提供了一種超高頻讀寫器天線擴(kuò)展方法及智能天線分支器，它利用所述幀間隔實(shí)現(xiàn)天線分支器輸出通道的自動(dòng)切換；在天線分支器的輸入端耦合部分信號(hào)進(jìn)行功率檢測(cè)，功率檢測(cè)后輸出的電壓與電壓比較器進(jìn)行比較，電壓比較器輸出為低電平則表示天線分支器輸入端無(wú)功率輸入；若滿足以下兩個(gè)條件：一、檢測(cè)到低電平且持續(xù)時(shí)間超過(guò)設(shè)定的閾值，二、檢測(cè)到上升沿，則可以判定此時(shí)檢測(cè)到幀間隔，天線分支器切換到下一個(gè)通道。按照本發(fā)明進(jìn)行讀寫器連接天線數(shù)量的擴(kuò)展，不僅能夠降低成本，而且能夠避免傳統(tǒng)天線分支器的缺點(diǎn)，減少數(shù)據(jù)通信丟包率，提高通信質(zhì)量，能夠?qū)θ我獬哳l讀寫器通用，降低了射頻識(shí)別（RFID）技術(shù)市場(chǎng)應(yīng)用的成本。
【專利說(shuō)明】基于幀長(zhǎng)度切換通道的超高頻讀寫器天線擴(kuò)展方法及智能天線分支器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及超高頻(UHF)射頻識(shí)別(RFID)【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及應(yīng)用該領(lǐng)域的超高頻讀寫器天線擴(kuò)展方法及天線分支器。所述超高頻的頻段在860MHz-960MHz。

【背景技術(shù)】
[0002]目前，射頻識(shí)別(RFID)技術(shù)已經(jīng)在各行各業(yè)得到廣泛的應(yīng)用，它的主要核心部件是讀寫器、天線和電子標(biāo)簽。超高頻讀寫器通過(guò)天線與電子標(biāo)簽進(jìn)行無(wú)線通信，讀寫器和天線之間是以線纜方式連接。超高頻讀寫器能夠連接的天線數(shù)量是有限的，并且無(wú)法做到更多數(shù)量的擴(kuò)展，若要擴(kuò)展連接天線的數(shù)量目前有兩種方法:一、增加與天線數(shù)量相對(duì)應(yīng)的讀寫器數(shù)量，這不僅提高了成本，更增加了系統(tǒng)的復(fù)雜度；二、采用天線分支器實(shí)現(xiàn)讀寫器天線端口的擴(kuò)展，這類方法的不足之處在于:目前市場(chǎng)上的超高頻天線分支器通道一般按照固定時(shí)間切換，且無(wú)法選擇通道，導(dǎo)致讀寫器工作效率低，讀取標(biāo)簽時(shí)易產(chǎn)生丟包現(xiàn)象，大大降低了其通信質(zhì)量。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明首先所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種超高頻讀寫器天線擴(kuò)展方法，其通道基于標(biāo)簽幀長(zhǎng)度時(shí)間切換，能夠有效解決讀寫器連接傳統(tǒng)分支器后傳輸數(shù)據(jù)中出現(xiàn)的丟包等問(wèn)題。為此，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
超高頻讀寫器天線擴(kuò)展方法，所述超高頻讀寫器輸出端與天線分支器輸入端連接，天線分支器的輸出通道接口與天線連接，超高頻讀寫器通過(guò)發(fā)送未調(diào)制射頻載波和接收由電子標(biāo)簽發(fā)射(反向散射)的信息來(lái)接收電子標(biāo)簽中的數(shù)據(jù)；所述讀寫器與標(biāo)簽通信時(shí)，每個(gè)數(shù)據(jù)幀中都含有一個(gè)指令操作周期以及讀寫器發(fā)送的連續(xù)載波；其特征在于:數(shù)據(jù)幀之間存在幀間隔，利用所述幀間隔實(shí)現(xiàn)天線分支器輸出通道的自動(dòng)切換；
在天線分支器的輸入端耦合部分信號(hào)進(jìn)行功率檢測(cè)，功率檢測(cè)后輸出的電壓與電壓比較器進(jìn)行比較，電壓比較器輸出為低電平則表示天線分支器輸入端無(wú)功率輸入；若滿足以下兩個(gè)條件:一、檢測(cè)到低電平且持續(xù)時(shí)間超過(guò)設(shè)定的閾值，比如，將閾值設(shè)定為2ms，二、檢測(cè)到上升沿，則可以判定此時(shí)檢測(cè)到幀間隔，天線分支器切換到下一個(gè)通道。
[0004]本發(fā)明另一個(gè)所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種實(shí)現(xiàn)上述方法的智能天線分支器。為此，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
所述智能天線分支器包括定向耦合器、功率檢測(cè)器、電壓比較器、單片機(jī)及開關(guān)和多個(gè)天線分支器輸出通道接口，定向耦合器耦合部分射頻輸入端的信號(hào)作為檢測(cè)幀間隔的參考，功率檢測(cè)器和電壓比較器判斷輸入信號(hào)功率的大小，單片機(jī)通過(guò)檢測(cè)電壓比較器的輸入信號(hào)偵測(cè)數(shù)據(jù)幀的幀間隔，同時(shí)控制開關(guān)，實(shí)現(xiàn)天線分支器輸出通道的選擇。
[0005]本發(fā)明的有益效果是，使用基于幀長(zhǎng)度切換通道的智能天線分支器進(jìn)行讀寫器連接天線數(shù)量的擴(kuò)展，不僅能夠降低成本，而且能夠避免傳統(tǒng)天線分支器的缺點(diǎn)，減少數(shù)據(jù)通信丟包率，提高通信質(zhì)量，能夠?qū)θ我獬哳l讀寫器通用，降低了射頻識(shí)別(即瓜)技術(shù)市場(chǎng)應(yīng)用的成本。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0006]圖1是本發(fā)明中智能天線分支器的實(shí)現(xiàn)框圖。
[0007]圖2是本發(fā)明中超高頻讀寫器與標(biāo)簽通信時(shí)的時(shí)域波形圖。
[0008]圖3是本發(fā)明中基于幀長(zhǎng)度切換算法的實(shí)現(xiàn)框架圖。
[0009]圖4是本發(fā)明中智能天線分支器連接示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0010]圖1是智能天線分支器的實(shí)現(xiàn)框圖。從圖中可以看出，智能天線分支器主要由定向耦合器1、功率檢測(cè)器2、電壓比較器3、單片機(jī)4、開關(guān)5及多個(gè)天線分支器輸出通道接口 6，定向耦合器耦合部分射頻輸入端的信號(hào)作為檢測(cè)幀間隔的參考，功率檢測(cè)器和電壓比較器判斷輸入信號(hào)功率的大小，單片機(jī)通過(guò)檢測(cè)電壓比較器的輸入信號(hào)偵測(cè)數(shù)據(jù)幀的幀間隔，同時(shí)控制開關(guān)，實(shí)現(xiàn)天線分支器通道6的選擇。
[0011]圖2是超高頻讀寫器與標(biāo)簽通信時(shí)的時(shí)域波形示意圖。從圖中可知讀寫器與標(biāo)簽通信時(shí)，一個(gè)數(shù)據(jù)幀周期內(nèi)包含讀寫器發(fā)送的連續(xù)載波以及指令操作周期。數(shù)據(jù)幀長(zhǎng)度不定，和待讀取的標(biāo)簽數(shù)量成正比，一般從幾十毫秒到幾秒不等，每個(gè)數(shù)據(jù)幀之間都會(huì)有一定的時(shí)間間隔，間隔時(shí)間至少為208。
[0012]圖3是基于幀長(zhǎng)度切換算法的實(shí)現(xiàn)流程圖。首先從天線分支器輸入端耦合部分信號(hào)，分別經(jīng)過(guò)功率檢測(cè)器和電壓比較器，偵測(cè)電壓比較器的輸出信號(hào)，若低電平持續(xù)時(shí)間超過(guò)208且檢測(cè)到上升沿，切換分支器通道；否則通道保持不變。
[0013]圖4是智能天線分支器連接示意圖。讀寫器與天線分支器分別通過(guò)串口或網(wǎng)口連接到電腦終端，讀寫器的任意輸出端口連接天線分支器的輸入端口，天線分支器的輸出通道接口外接天線，圖中所示的天線分支器最大可實(shí)現(xiàn)1端口至8端口的8個(gè)輸出通道轉(zhuǎn)換。
【權(quán)利要求】
1.超高頻讀寫器天線擴(kuò)展方法，所述超高頻讀寫器輸出端與天線分支器輸入端連接，天線分支器的輸出通道接口與天線連接，超高頻讀寫器通過(guò)發(fā)送未調(diào)制射頻載波和接收由電子標(biāo)簽發(fā)射的信息來(lái)接收電子標(biāo)簽中的數(shù)據(jù)；所述讀寫器與標(biāo)簽通信時(shí)，每個(gè)數(shù)據(jù)幀中都含有一個(gè)指令操作周期以及讀寫器發(fā)送的連續(xù)載波；其特征在于:數(shù)據(jù)幀之間存在幀間隔，利用所述幀間隔實(shí)現(xiàn)天線分支器輸出通道的自動(dòng)切換； 在天線分支器的輸入端耦合部分信號(hào)進(jìn)行功率檢測(cè)，功率檢測(cè)后輸出的電壓與電壓比較器進(jìn)行比較，電壓比較器輸出為低電平則表示天線分支器輸入端無(wú)功率輸入；若滿足以下兩個(gè)條件:一、檢測(cè)到低電平且持續(xù)時(shí)間超過(guò)設(shè)定的閾值，二、檢測(cè)到上升沿，則可以判定此時(shí)檢測(cè)到幀間隔，天線分支器切換到下一個(gè)通道。
2.實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1所述方法的智能天線分支器，其特征在于它包括定向耦合器、功率檢測(cè)器、電壓比較器、單片機(jī)及開關(guān)和多個(gè)天線分支器輸出通道接口，定向耦合器耦合部分射頻輸入端的信號(hào)作為檢測(cè)幀間隔的參考，功率檢測(cè)器和電壓比較器判斷輸入信號(hào)功率的大小，單片機(jī)通過(guò)檢測(cè)電壓比較器的輸入信號(hào)偵測(cè)數(shù)據(jù)幀的幀間隔，同時(shí)控制開關(guān)，實(shí)現(xiàn)天線分支器輸出通道的選擇。
【文檔編號(hào)】G06K17/00GK104318275SQ201410498744
【公開日】2015年1月28日 申請(qǐng)日期:2014年9月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月26日
【發(fā)明者】陸云龍, 賀連星, 汪明建, 商巍 申請(qǐng)人:杭州中瑞思創(chuàng)科技股份有限公司