[发明专利]一种无源超高频射频识别的区域控制电路

说明书

技术领域

本发明属于射频识别的技术领域，尤其涉及一种在可控距离内实现精确识别的区域控制电路。

背景技术

无源超高频(840MHz～960MHz)射频识别(RFID，Radio FrequencyIdentification)技术与无源高频(13.56MHz)RFID技术相比，具有读取距离远，读取速度快的优点。在无源超高频RFID技术的应用中，常常涉及对人员、物品可靠准确的识别，标签识别的区域控制技术是可靠识别的重要的基本要素，区域控制简单来讲就是，比较明确的划定识读标签的空间有效区域范围，在有效空间内，识别标签，超出区域，不识别标签。现有的区域控制技术一般采用阅读器发射功率控制，配合天线设计以及天线布置来实现。由于是无源超高频RFID技术，对无源标签进行识别，识别区域内首先需要可靠的该频段电磁波覆盖，保证无源标签获得足够的能量以被激活，这样才会对阅读器的操作指令产生响应，另外阅读器还需要一定的接收灵敏度，保证在识读区域内能够可靠的解调标签的反向散射调制信号。现有技术通过调整调节阅读器的发射功率，控制区域内电磁波的能量大小，或者同时布置天线方位，使天线方向图满足空间覆盖区域，达到区域控制的目的，这在实验室理想状态下可以体现出一定的区域控制效果，但是在实际应用场景下，环境复杂，常常面临周围金属的反射，导致控制区域变形，甚至改变天线的方向图。

另外，通过减少阅读器的发射功率来控制识别距离，在阅读器的设计过程中可以得到可靠的保证，能做到精细可调，但是在调整功率满足区域控制要求时，常常牺牲了识读区域内的电磁波能量大小，而标签的封装技术和生产过程无法保证标签的性能一致性，导致识别区域内的部分标签，在较小的电磁能量下，不能被正常激活，也就无法可靠识别，造成漏读，区域控制也失去了意义。而加大发射功率又会打破识读区域的界限，造成误读。

发明内容

本发明的目的是为了提供一种无源超高频射频识别的区域控制电路，可以使射频识别设备在给定的区域距离内实现精确识别。

为了实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：一种无源超高频射频识别的区域控制电路，包括阅读器，所述阅读器包括一个信号发射端口和信号接收端口，信号发射端口和信号接收端口分别和天线连接，其特征在于，在所述天线和信号接收端口之间串联有一个可变的信号衰减器。

所述信号衰减器由两只射频连接器和三只可调电阻组成，三只可调电阻按照是T型、∏型或桥T型结构排列，两只射频连接器将可调电阻分别和天线与信号接收端口连接起来。

所述天线为两组独立的天线，分别和阅读器的信号发射端口与信号接收端口连接。

所述天线为一组天线，通过环形器和阅读器的信号发射端口与信号接收端口连接。

本发明的方案不以调整阅读器的发射功率为主要手段，保证了识读区域内电磁波辐射强度能可靠地激活无源标签，满足识读区域可靠读取的基本条件；在接收端增加信号衰减网络，实际上是对标签的反向散射调制信号，及无源标签的应答信号做处理。本发明的方案实施科学简单、成本低廉，不增加系统应用软件的工作量，也不进行大规模系统设备的改造，就可以使射频识别设备在给定的区域距离内实现精确识别。

附图说明

图1是本发明实施例1的电路结构示意图。

图2是本发明实施例2的电路结构示意图。

图3是本发明信号衰减器的T型结构示意图。

图4是本发明信号衰减器的桥T型结构示意图。

图5是本发明实施例5的电路结构示意图。

图6是本发明实施例6的电路结构示意图。

具体实施方式

本发明的工作原理不以调整阅读器的发射功率为主要手段，保证了识读区域内电磁波辐射强度能可靠地激活无源标签，满足识读区域可靠读取的基本条件；在接收端增加信号衰减网络，实际上是对标签的反向散射调制信号，及无源标签的应答信号做处理，标签的应答信号是以电磁波的形式，回馈到阅读器的接收天线，然后到达阅读器的信号接收端口，电磁波的能量和波长是影响传输距离的关键因素，从发射源看，电磁波的能量随着传输距离成指数衰减，也就是说标签反向散射的调制信号，随着离阅读器天线的距离越远越弱，当信号信噪比在阅读器的接收灵敏度指标以下，标签将无法正确或无法识别。我们所作的发明就是等价的复原(实现)了这种科学思路，可调的衰减网络根据应用场景的实际条件，对标签反馈的信号进行一定的衰减，相当于将识读区域外的标签信号减弱到阅读器的识别强度之下，达到区域外不读的目的，另一方面识读区域内的标签信号虽然也被衰减，但信号强度仍然保持在阅读器可识别之上，完成标签的可靠识别。