固定式無線射頻讀寫器制造技術

本發明專利技術公開了一種固定式無線射頻讀寫器，其包括：相連接的數字電路板和射頻電路板，其中，數字電路板包括主控制模塊，分別與主控制模塊相連接的電源與指示燈模塊、串口控制模塊、以太網模塊、無線擴展模塊、EEP?ROM模塊、接口模塊和調試模塊；射頻電路板包括相互連接的射頻讀寫模塊和控制模塊，分別與射頻讀寫模塊相連接的電源模塊、低通濾波模塊、外部功放模塊、耦合器模塊相連接，以及射頻開關和天線端口模塊，其中控制模塊與接口模塊相連接，外部功率放大模塊經耦合器模塊、射頻開關模塊連接天線端口模塊。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及射頻識別領域，具體而言，涉及一種固定式無線射頻讀寫器。
技術介紹
在射頻識別系統中，現有技術的讀寫器的射頻部分和數字部分集中在一塊電路板上，只有一個單片機來讀寫和處理標簽數據信息，還有射頻部分的射頻開關模塊大多采用一級射頻開關，隔離度較低，讀寫及處理數據速度也較低，單片機芯片也不具有數據保護功能，不能滿足用戶在斷電斷網緊急情況下的需求。
技術實現思路
本專利技術提供一種固定式無線射頻讀寫器，用以提高天線隔離度。。為達到上述目的，本專利技術提供了一種固定式無線射頻讀寫器，其包括相連接的數字電路板和射頻電路板，其中數字電路板包括主控制模塊，分別與主控制模塊相連接的電源與指示燈模塊、串口控制模塊、以太網模塊、無線擴展模塊、EEPROM模塊、接口模塊和調試模塊；射頻電路板包括相互連接的射頻讀寫模塊和控制模塊，分別與射頻讀寫模塊相連接的電源模塊、低通濾波模塊、外部功放模塊、耦合器模塊相連接，以及射頻開關和天線端口模塊，其中控制模塊與接口模塊相連接，外部功率放大模塊經耦合器模塊、射頻開關模塊連接天線端口模塊。較佳的，無線擴展模塊包括以下至少之一WIFI單元、GPS單元、GPRS單元和藍牙單元；其中，WIFI單元、GPS單元、GPRS單元和藍牙單元分別經WIFI天線接口、GPS天線接口、GPRS天線接口和藍牙天線接口連接相應天線。較佳的，數字電路板和射頻電路板通過RS232接口或USB接口進行連接較佳的，主控制模塊包括數據存儲單元，保存標簽數據信息；主控制模塊支持插入帶有身份識別文件的U盤提取標簽數據。較佳的，上述固定式無線射頻讀寫器還包括扼流保護電路，與電源模塊的直流輸入端相連接。較佳的，主控制模塊配置有以太網接口、RS232接口、RS485接口、CAN總線接口、USB接口、GPO輸出以及外部中斷和聲光指示接口。較佳的，射頻開關模塊采用兩級開關設計，兩級開關電路采用3個射頻開關芯片，共有6個控制管腳，這6個控制管腳通過一個開關控制邏輯電路，轉換為2個控制管腳，該6路控制信號通過分別通過反相器連接兩級開關的6個控制管腳。上述實施例中的射頻讀寫器將數字部分和射頻部分分離，隔離度較高，并且兩部分都有處理器，標簽數據的讀寫及處理分開，提高了數據讀寫和處理速度。另外，射頻部分兩級射頻開關的設計使天線隔離度提高了一倍；數據保護功能使用戶在斷電斷網的情況下數據仍然保存不會丟失，而且支持帶身份識別U盤進行數據提取，滿足了用戶在應急情況的需求。附圖說明為了更清楚地說明本專利技術實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本專利技術的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本專利技術一實施例的固定式無線射頻讀寫器框圖；圖2為本專利技術一實施例的射頻讀寫模塊示意圖；圖3和圖4為本專利技術一實施例的兩級射頻開關不意圖。具體實施例方式下面將結合本專利技術實施例中的附圖，對本專利技術實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本專利技術一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本專利技術中的實施例，本領域普通技術人員在沒有付出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本專利技術保護的范圍。圖1為本專利技術一實施例的固定式無線射頻讀寫器框圖；如圖1所示，該讀寫器由數字部分和射頻部分兩個電路板組成，數字電路板包括主控制模塊10，分別與主控制模塊10相連接的以太網模塊20、串口控制模塊30、電源與指示燈模塊40、無線擴展模塊50、EEPROM模塊(圖中未示出)、調試模塊60和接口模塊70 ;射頻電路板包括相互連接的射頻讀寫模塊90和控制模塊80，控制模塊8與接口模塊70相連接，射頻讀寫模塊90分別與電源模塊200、低通濾波模塊、外部功放模塊120、耦合器模塊130、射頻開關140和天線端口模塊150相連接，其中外部功放模塊120經耦合器模塊130、射頻開關140連接天線端口模塊150。如圖2所示，射頻控制模塊采用32位處理器(如AT91SAM7S256-MU單片機)，射頻讀寫模塊采用RFID集成芯片R2000，RFID集成芯片還連接有溫度補償晶振電路160。溫補晶振電路可采用24MHz晶振，通過隔直電容與R2000連接。射頻控制模塊80與射頻讀寫模塊90分別連接電源模塊200。射頻控制模塊80分別連接晶振170、1/0接口 180和JTAG接口 190。溫補晶振電路采用24MHz晶振，通過隔直電容與R2000連接。R2000集成了信號發射接收的主要電路，包括編解碼、調制解調、接收、發射和協議處理功能。溫度補償晶振電路為R2000提供時鐘信號。3個巴倫芯片構成的平衡轉不平衡器件。外部功率放大電路接低通濾波電路。同時還可以設有發射功率檢測并將功率值反饋到主控制電路，然后通過調節功放控制電壓自動調整功放增益以使射頻輸出功率工作在穩定區間。低通濾波電路由環路濾波電路構成，并接收發分離電路。耦合器電路采用定向耦合器構成收發分離電路。圖3和圖4為本專利技術一實施例的兩級射頻開關不意圖。如圖3所不,射頻開關豐旲塊采用兩級開關設計，兩級開關電路采用3個射頻開關芯片，共有6個控制管腳，這6個控制管腳通過一個開關控制邏輯電路，轉換為2個控制管腳，該6路控制信號通過分別通過反相器連接兩級開關的6個控制管腳。由電感、電容串并聯構成的密集型讀寫器濾波電路用于實現支持密集型讀寫器。接口電路提供了 32針接口與數字板相連接，其中包括UART與USB數據線。射頻板輸入電源為直流12V，并通過電源轉換芯片將電壓轉換為需要的7.2V、5V、3.3V、1.8V。還在直流輸入端設置了扼流保護電路。控制模塊是基于AT91ARM7TDMI系列的芯片。數字板配置了用于同上位機通訊的以太網接口、RS232接口、RS485接口、CAN總線接口，用于讀取標簽數據的USB接口，用于控制外部傳感器的GPO輸出，以及外部中斷和相關聲光指示接口。數字板采用高速ARM9芯片作為控制核心，集成在核心板上，分別通過通訊端口或GPIO連接至RS232、RS485、USB、以太網、外部中斷及輸出、LED燈和蜂鳴器、CAN總線、WIF1、以及EEPR0M。核心板集成了 FLASH。數字板通過紐扣電池給核心板提供實時時鐘備用電源。數字板的電源供給24V外部電壓，通過降壓芯片變為12V，12V再降壓為5V，5V降壓為3.3V。電源管理采用肖特基整流電路以提高電路的可靠性，并配備高耐壓的大電容來得到更好的電壓穩定度。信號地、外部地和485電源地之間用磁珠連接，防止串擾。數字板配備了 一個蜂鳴器和5個LED燈用于信號指示，受控于GPO。還有一個LED用于電源指示。LED燈使用電源驅動而非GPO管腳驅動，減少了對GPO管腳扇出能力的要求，設計更合理。JTAG電路主要用于程序的調試和固化，是一個20腳的接口，其中的NTRST、TD1、TMS和TCK使用了上拉電阻。EEPROM使用I2C總線進行數據存取。數字板配備了四個控制輸出和四個外部中斷輸入，四個控制輸出主要用于控制外部傳感器，四個外部中斷輸入可于用戶自行配制，中斷資源豐富。管腳與外部接口使用光耦進行。信號單向傳輸，輸入端與輸出端完全實現了電本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種固定式無線射頻讀寫器，其特征在于，包括：相連接的數字電路板和射頻電路板，其中所述數字電路板包括主控制模塊，分別與所述主控制模塊相連接的電源與指示燈模塊、串口控制模塊、以太網模塊、無線擴展模塊、EEPROM模塊、接口模塊和調試模塊；所述射頻電路板包括相互連接的射頻讀寫模塊和控制模塊，分別與所述射頻讀寫模塊相連接的電源模塊、低通濾波模塊、外部功放模塊、耦合器模塊相連接，以及射頻開關和天線端口模塊，其中所述控制模塊與所述接口模塊相連接，所述外部功率放大模塊經所述耦合器模塊、射頻開關模塊連接所述天線端口模塊。

【技術特征摘要】
1.一種固定式無線射頻讀寫器，其特征在于，包括:相連接的數字電路板和射頻電路板，其中所述數字電路板包括主控制模塊，分別與所述主控制模塊相連接的電源與指示燈模塊、串口控制模塊、以太網模塊、無線擴展模塊、EEPROM模塊、接口模塊和調試模塊；所述射頻電路板包括相互連接的射頻讀寫模塊和控制模塊，分別與所述射頻讀寫模塊相連接的電源模塊、低通濾波模塊、外部功放模塊、耦合器模塊相連接，以及射頻開關和天線端口模塊，其中所述控制模塊與所述接口模塊相連接，所述外部功率放大模塊經所述耦合器模塊、射頻開關模塊連接所述天線端口模塊。2.根據權利要求1所述的固定式無線射頻讀寫器，其特征在于，所述無線擴展模塊包括以下至少之一:WIFI單元、GPS單元、GPRS單元和藍牙單元；其中，所述WIFI單元、GPS單元、GPRS單元和藍牙單元分別經WIFI天線接口、GPS天線接口、GPRS天線接口和藍牙天線接口連接相應天線。3.根據權利要求1所述的固定式無...

【專利技術屬性】
技術研發人員：魏炳義，王波，段磊，張琪，趙娥，胡楠，
申請(專利權)人：航天信息股份有限公司，
類型：發明
國別省市：