[实用新型]一种基于电容权系数调整的环形天线自动调谐控制装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及低频射频卡天线匹配控制装置。具体涉及一种基于电容权系数调整原理的125kHz低频射频卡系统的环形天线自动调谐控制技术。

背景技术

射频识别以电磁感应为传输手段，实现非接触式的获取双向通信数据的一种自动识别技术。发码器中的发射功放通过环形天线形成电磁场幅射，要求环形天线对发码器输出的125kHz信号谐振，使输出电磁场幅射强，作用距离远。但在安装过程中，由于使用场合与地点的不同，环形天线的尺寸存在很大差异，形状和大小会有很大变化，这导致环形天线的阻抗参数不一致，这对发射功放与环形天线的调配带来很大问题，当环形天线与发射功放不匹配时，会造成很多不好的后果，环形天线的失配易造成输出功率下降，影响发码器发射功放的稳定工作。可靠性下降，波形失真等一系列问题。所以需要调节环形天线匹配电路的参数使发射功放与环形天线之间达到匹配状态。

环形天线调谐匹配电路通过调节天线回路电容实现匹配，对安装人员要较高要求，应具备相关的理论基础和实践能力，且需要仪器设备现场调试，另外，环形天线调谐匹配电路安装使用后，常有因电容值变化或电容损坏会造成天线回路的严重失配，影响射频卡的正常使用。需寻找更有效的方法和技术手段解决这一问题。基于电容权系数调整原理的环形天线调谐控制装置可有效解决上述问题。它通过自动控制电容阵列中的代表不同权值的电容的接入与否，改变匹配电路中的总电容，使环形天线对发码器125kHz频率谐振，发射效率最高。所以如果想增加总电容的调整精度只需要按比例增加电容阵列中的电容个数即可。除此之外，该控制器使用控制器内部flash存储器存储电路匹配时电容阵列的电容组合值对应的二进制数椐，可以在掉电重启时，迅速恢复原来的匹配状态。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种基于电容权系数调整的环形天线自动调谐控制装置，以便克服上述现有技术存在的缺陷。

本实用新型解决其技术问题采用以下的技术方案：

本实用新型提供的基于电容权系数调整的环形天线自动调谐控制装置，其设有以电信号 依次相连的125kHz发码器功放电路、阻抗匹配、耦合环与幅值检测电路、按照权值比例分配的粗调电容阵列及控制和精调电容阵列及驱动控制电路、环形天线，以及通过数据线分别与耦合环与幅值检测电路、精调电容阵列驱动控制电路相连的控制器。

所述的权系数电容阵列中的电容值是按照相邻电容比值为二倍的比例关系取值。

所述的幅值检测电路由以耦合环相连的幅值检波电路组成。

所述的幅值检测电路，其通过耦合环将环形天线对发码器功放电路输出的125kHz信号的调谐匹配过程中的谐振信号峰值输送给控制器，经控制器处理获得按权值调整的环形天线匹配电容组合值。

所述的控制器采用其内部的Flash存储器，以保存环形天线谐振匹配状态时按权值比例分配的电容组合值所对应的二进制数据，当再上电后，根据该数据迅速恢复至原谐振匹配状态。

本实用新型与现有技术相比具有以下主要的优点：

1.简化了125kHz射频卡系统现场安装调试过程：

安装时只需初步测量环形天线的电感量，由拨码开关初步按权值接入粗调电容，初步调整环形天线于匹配状态附近。再按下启动按钮，本环形天线调谐控制装置将自动按权值精确调整环形天线谐振电容值至环形天线匹配状态。

2.可实现环形天线的快速自动调谐控制：

基于电容权系数调整的环形天线自动调谐控制装置通过二进制数字扫描，结合幅值检测电路检测环形天线的谐振幅值，经可设置的数次循环即可实现环形天线的调谐自动控制，具有快速便捷的特点。

3.可提高环形天线调谐匹配的频率分辨率：

由于电容阵列中的电容是根据代表的权值来分配的，所以可以根据权值关系通过二进制数字量控制，只需增加二进制电容阵列中电容的个数即可提高调谐频率分辨率。

4.可以根据存储器中的参数将电路快速恢复到匹配状态：

基于电容权系数调整的环形天线调谐控制装置由控制器内部flash存储器保存使信号达到峰值的二进制代码。掉电之后，配置参数不会丢失，故可以根据存储器中的参数将电路快速恢复到匹配状态。

附图说明

图1是一种基于电容权系数调整的环形天线自动调谐控制装置总体框图。

图2是一种基于电容权系数调整的环形天线自动调谐控制装置的结构框图。

图3是权值排列的精调电容阵列与控制方式原理图。

具体实施方式