[发明专利]一种消除发射干扰的超高频电子标签读写器

说明书

技术领域

本发明属于射频电子标签(RFID)领域，涉及一种超高频电子标签读写器，具体为一种消除发射干扰的超高频电子标签读写器。

背景技术

射频识别技术(Radio Frequency Identification，RFID)是一种非接触式的自动识别技术，其基本原理是利用射频信号和空间耦合传输特性自动识别目标对象并获取相关信息，实现自动识别。作为一项关键技术，RFID由于其众多便利的特点和广泛的应用领域，越来越受到人们的普遍关注。RFID技术有着十分广泛的应用前景，其可以应用于物流仓储中的仓库管理、身份识别、交通运输、食品医疗、动物管理、门禁防盗以及工业军事等多种领域，给人们生活带来了极大的便利。

在RFID系统中，相对于13.56MHz及更低频率的系统而言，超高频识别技术(UHF RFID)由于其工作频段电磁波的波长较短，因此标签可以采用物理尺寸相对很小的天线收发信号，从而为标签的小型化和低成本奠定了基础，因此超高频射频识别技术(UHF RFID)是近年来的重点发展方向。

目前对于超高频技术，国际标准ISO18000-6C规定了860-960MHz的工作频段，ISO18000-4规定了2.45GHz的工作频段，而世界各国也分别制定了各自国家的许可工作频段，大概每个频段4～20MHz宽度不等，如我国规定840-845MHz及920-925MHz频段用作UHF RFID。对于UHF RFID系统简单而言，由标签(Tag)、RFID读写设备(Reader)以及应用软件平台构成。标签和RFID读写设备是UHF RFID系统的硬件基础，其工作原理为：(1)RFID读写设备发射电磁波给标签，对标签进行指令控制、信息写入读出操作；(2)标签一方面接收RFID读写设备发射来的电磁波信号，另一方面，对于无源标签而言，利用RFID读写设备发射来的电磁波转化为直流电源电压，作为标签的工作电源；(3)标签将RFID读写设备发射的电磁波通过背向散射机制将标签的信息返回RFID读写设备。

可见，读写器作为UHF RFID硬件基础的RFID读写设备，其性能对于UHFRFID系统至关重要。目前，读写器有几种方案，一是采用专用单芯片来实现，二是用分离元器件来实现，但不管采用何种方式，普遍采用直接变频技术。图1为现有技术的一种超高频电子标签读写器电路图。如图1所示，读写器包括天线101、环形器102、发射模块103、接收模块104、锁相环电路105、数字处理电路106以及包括电源、主控、通信等模块的其他电路107，现有技术中，接收模块104将接收到的射频信号直接送到零中频下变频器进行下变频得到基带信号，滤除直流后在低频对基带信号进行处理。图2为现有技术之读写器的典型工作过程示意图，如图2所示，由于电子标签会在T1时刻时按协议返回相应信息给读写器，T1参数协议规定为Max(RTcal，10Tpri)，RTcal和Tpri是和发射速率相关的时间参数，确定发射和返回速率后，该参数T1恒定，T1允许的变化很小，读写器必须在T1时间后或之前开始检测帧头和解码，若帧头检测错误则丢弃该数据；而发射时载波调制深度达到80～100％，其泄漏进入下变频器后会形成一个幅度很高的基带干扰输出，而这个干扰处于有效基带带宽内，无法用基带滤波器滤除，经放大后会导致基带的可变增益放大器因响应速度不及时而出现饱和或充放电问题，使得无法辨认返回信号的帧头，从而导致帧头即数据丢失，因此发射时必须关闭接收通道来避免发射造成的丢失数据，关闭基带电路可以避开发射干扰，但基带电路重启时会因瞬态响应出现很多毛刺，这使得关闭基带消除发射干扰变得复杂甚至不可行。

发明内容

为克服上述现有技术存在的问题，本发明之目的在于提供一种消除发射干扰的超高频电子标签读写器，其通过在耦合设备与接收模组之间的接收通道设置在接收时衰减很小而在发射时衰减很大的可控衰减器，消除了读写器的发射干扰，避免了后续电路瞬态响应造成的数据丢失。

为达上述及其它目的，本发明实现了一种消除发射干扰的超高频电子标签读写器，至少包含天线、耦合设备、接收模组、发射模组、数字处理电路、锁相环模块以及电源、主控、通信模块，该读写器还包括可控衰减器，该可控衰减器接于该耦合设备的接收端与该接收模组之间的接收通道，以在数字处理电路输出的衰减控制信号控制下，使该可控衰减器于该读写器接收时衰减为0或很小，于该读写器发射时衰减很大。

进一步地，该数字处理电路根据该发射模组的工作情况产生该衰减控制信号，并将其输出至该可控衰减器进行控制。