專利名稱：多頻帶無(wú)線射頻識(shí)別讀寫器裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明公開了 一種多頻帶無(wú)線射頻識(shí)別(RFID: Radio Frequency Identification )讀寫器，更具體地說，提供了一種在超高頻UHF (860MHz-960MHz )頻帶和2.45GHz頻帶間無(wú)論頻率差異如何都可以在標(biāo) 簽和RFID讀寫器之間進(jìn)行通信的多頻帶RFID讀寫器。
背景技術(shù)：
屬于本發(fā)明的技術(shù)領(lǐng)域的現(xiàn)有技術(shù)將參考附圖在如下進(jìn)行描述。 圖1示出了現(xiàn)有RFID讀寫器系統(tǒng)。
如圖l所示，現(xiàn)有RFID讀寫器系統(tǒng)包括通過使用特定頻率帶來(lái)進(jìn)行通 信的標(biāo)簽10，將RF ( Radio Frequency )信號(hào)發(fā)送《會(huì)上述標(biāo)簽10或/人上述標(biāo) 簽IO接收上述RF信號(hào)的RFID讀寫器20,和判斷從上述RFID讀寫器20 中接收的信號(hào)且執(zhí)行一特定進(jìn)程的主機(jī)30。
上述標(biāo)簽IO在其中可以具有一個(gè)小型集成電路芯片。上述集成電路芯 片可以被輸入各種信息且因此可以-陂應(yīng)用到多種應(yīng)用領(lǐng)域中，例如物流管理 i只另ll ( logistic management identification )、 電子身寸分i正葉牛(electronic identity documents)、電子貨幣、信用卡和動(dòng)物識(shí)別等。
同時(shí)，上述RFID讀寫器20包括配置的用來(lái)無(wú)線地將數(shù)據(jù)信號(hào)傳送給 上述標(biāo)簽IO或從上述標(biāo)簽接10收數(shù)據(jù)信號(hào)的天線22,和與上述天線22相
上述數(shù)據(jù)信號(hào)的電路單元24。上述RFID讀寫器20調(diào)制上述標(biāo)簽10和上述 主機(jī)30之間的平滑數(shù)據(jù)傳送。
通常，用于上述RFID讀寫器系統(tǒng)中的上述標(biāo)簽IO根據(jù)使用頻率主要
4被分類為UHF頻帶標(biāo)簽和2.45GHz頻帶標(biāo)簽?，F(xiàn)有RFID讀寫器20被制造 以用來(lái)在上述兩個(gè)頻帶中的 一個(gè)上進(jìn)行操作，且因此其存在問題因?yàn)闊o(wú)論標(biāo) 簽的類型如何為了平滑地讀取數(shù)據(jù)，覆蓋不同頻帶的至少兩個(gè)RFID讀寫器 必須^皮包含。
進(jìn)一步，在上述單一天線22被用做覆蓋每個(gè)頻帶的每個(gè)RFID讀寫器 20的傳送和接收的情況下，技術(shù)性的問題也會(huì)發(fā)生因?yàn)橛糜谧R(shí)別上述標(biāo)簽 10的-40dB或更小的隔離例如最小傳送和接收隔離必須被滿足。

發(fā)明內(nèi)容
'
因此，本發(fā)明被做出以來(lái)解決在現(xiàn)有技術(shù)中發(fā)生的上述問題，且本發(fā)明 的一個(gè)目的是為了提供一種與頻率帶無(wú)關(guān)通過使用多頻率帶可以讀取從多 種標(biāo)簽中接收的信號(hào)多頻帶RFID讀寫器。
為了達(dá)到本發(fā)明的上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施離，提供了 一種多頻帶無(wú)線射頻識(shí)別(RFID)讀寫器，其包括雙工器，其根據(jù)頻率 帶來(lái)分離從標(biāo)簽中接收的數(shù)據(jù)信號(hào)；定向耦合器，其發(fā)散經(jīng)由上述雙工器所 分離的一部分上述信號(hào)；數(shù)字信號(hào)處理器(DSP: Digital Signal Processor )， 其判斷上述被發(fā)散的信號(hào)的頻率帶且基于上述判斷結(jié)果來(lái)生成一個(gè)控制信 號(hào)；和無(wú)線射頻(RF)開關(guān)，其與上述數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)的上述控制 信號(hào)響應(yīng)來(lái)打開或關(guān)閉傳送和接收模式。
更好的是，當(dāng)上述控制信號(hào)被接收的時(shí)候，上述無(wú)線射頻(RF)開關(guān) 周期性地轉(zhuǎn)換上述傳送模式和接收模式。上述RFID讀寫器可以傳送和接收 伴隨著時(shí)間延遲的不同的頻率帶信號(hào)以來(lái)確保高可靠度的數(shù)據(jù)傳送和接收。 進(jìn)一步，最好在上述RFID讀寫其中，上述信號(hào)的傳送和接收路徑根據(jù)上述 無(wú)線射頻開關(guān)的操作被分離，以來(lái)提高上述標(biāo)簽的識(shí)別率。
上述雙工器將上述數(shù)據(jù)信號(hào)分離成為超高頻(UHF )頻帶信號(hào)和2.45GHz頻帶信號(hào)。
為了達(dá)到上述目的，根據(jù)本發(fā)明的另夕l、一個(gè)實(shí)施例，提供了一種多頻帶 無(wú)線射頻識(shí)別(RFID)讀寫器，其包括雙工器，其根據(jù)頻率帶來(lái)分離經(jīng) 由天線接收的標(biāo)簽的數(shù)據(jù)信號(hào)；數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)，其基于上述被分 離的信號(hào)來(lái)生成一個(gè)控制信號(hào)；和無(wú)線射頻(RF)開關(guān)，其與上述數(shù)字信 號(hào)處理器(DSP)的上述控制信號(hào)響應(yīng)來(lái)打開或關(guān)閉傳送和接收模式。
更好的是，當(dāng)上述控制信號(hào)被接收的時(shí)候，上述無(wú)線射頻(RF)開關(guān) 周期性地轉(zhuǎn)換上述傳送模式和接收模式。上述RFID讀寫器可以傳送和接收 伴隨著時(shí)間延遲的不同的頻率帶信號(hào)以來(lái)確保高可靠度的數(shù)據(jù)傳送和接收。 進(jìn)一步,最好在上述RFID讀寫其中，上述信號(hào)的傳送和接收路徑根據(jù)上述 無(wú)線射頻開關(guān)的操作被分離，以來(lái)提高上述標(biāo)簽的識(shí)別率。
同時(shí)，上述雙工器將上述數(shù)據(jù)信號(hào)分離成為超高頻(UHF)頻帶信號(hào)和 2.45GHz頻帶信號(hào)。進(jìn)一步，上述數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)判斷是否上述天 線已經(jīng)接收上述數(shù)據(jù)信號(hào)來(lái)生成上述控制信號(hào)。
通過如上所述，本發(fā)明提供了一種與頻率帶無(wú)關(guān)通過使用多頻率帶可以 讀取從多種標(biāo)簽中接收的信號(hào)的多頻帶RFID讀寫器。


圖1示出現(xiàn)有RFID讀寫器系統(tǒng)；
圖2示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的RFID讀寫器系統(tǒng)； 圖3示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的使用RFID讀寫器的多頻帶操作的 傳送時(shí)間圖表；和
圖4示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的RFID讀寫器的內(nèi)部配置。
具體實(shí)施方式
只是示例，且本發(fā)明并不局限于上述實(shí)施例。
圖2示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的RFID讀寫器系統(tǒng)。如圖2所示， 本實(shí)施例的RFID讀寫器系統(tǒng)包括能通信一個(gè)或多個(gè)頻率帶信號(hào)的多種標(biāo)簽 100，配置的用來(lái)向上述標(biāo)簽100傳送無(wú)線信號(hào)或從上述標(biāo)簽100接收無(wú)線 信號(hào)且具有可拆卸形式的天線200，與上述天線200相連接且被配置用來(lái)輸 入和輸出信號(hào)的RFID讀寫器300,和判斷從上述RFID讀寫器300中接收 的信號(hào)且執(zhí)行特定過程的主片幾400 。
上述RFID讀寫器300包括根據(jù)頻率帶分離從上述標(biāo)簽100中接收的數(shù) 據(jù)信號(hào)的雙工器(圖4中的320)，判斷通過上述雙工器320分離的信號(hào)是 否存在的無(wú)線射頻(RF)偵測(cè)器(圖4中的340)，轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)信號(hào)的傳送和 接收路徑的RF開關(guān)(圖4中的350 )，和控制上述RF開關(guān)350操作的數(shù)字 信號(hào)處理器DSP (圖4中的360)。上述DSP360可以-故能控制上述RF開 關(guān)的任何組成元件來(lái)替代。例如，上述DSP360可以用現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列 (FPGA: field programmable gate array)替代。即，在構(gòu)建本申請(qǐng)的發(fā)明權(quán) 利要求時(shí)，每個(gè)組成元件的實(shí)質(zhì)功能應(yīng)該被考慮而不是局限于每個(gè)組成元件 的名稱。上述組成元件將在隨后進(jìn)行描述。
圖3示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的使用RFID讀寫器的多頻帶操作 的傳送時(shí)間圖表。
參考圖3,在本實(shí)施例的上述RFID讀寫器300中的數(shù)據(jù)傳送和接收隨 著在每個(gè)頻率帶中傳送模式和接收模式被周期性地打開或關(guān)閉而被執(zhí)行。更 具體地說，上述RF開關(guān)350在上述DSP的控制下交替地周期性形成傳送路 徑和接收路徑，以確保高可靠度的數(shù)據(jù)傳送和接收。
本實(shí)施例的上述RFID讀寫器300通過使用不同的頻帶來(lái)執(zhí)行數(shù)據(jù)傳 送。因此，在使用單一天線200傳送/接收數(shù)據(jù)中不存在問題，但在傳送上 述UHF頻帶和上述2.45GHz頻帶中，為了保證高可靠度的數(shù)據(jù)傳送和接收， 最好給出 一個(gè)預(yù)定的時(shí)間延遲以防止數(shù)據(jù)傳送時(shí)間的干涉。其適用于信號(hào)接 收。圖4示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的RFID讀寫器的內(nèi)部配置。
如圖4所示，上述RFID讀寫器300包括根據(jù)頻率帶分離從上述標(biāo)簽100 中接收的數(shù)據(jù)信號(hào)的雙工器320,發(fā)散通過上述雙工器320分離的部分接收 信號(hào)且將上述發(fā)散信號(hào)傳送到上述RF偵測(cè)器340中的定向耦合器 (Directional Coupler) 330,判斷通過上述定向耦合器330接收的信號(hào)是否 存在且傳送偵測(cè)信號(hào)的無(wú)線射頻(RF)偵測(cè)器340,判斷從上述RF偵測(cè)器 340中接收的信號(hào)的頻率帶且控制形成在相對(duì)應(yīng)的頻率帶信號(hào)路徑上的RF 開關(guān)350的DSP360,和與上述DSP360的控制信號(hào)相對(duì)應(yīng)打開或關(guān)閉傳送 和接收模式的RF開關(guān)350。
上述RFID讀寫器300的操作過程如下進(jìn)行描述。如果通過上述多頻帶 天線200偵測(cè)到一個(gè)接收信號(hào)，上述雙工器320將上述接收信號(hào)分離成為 UHF頻帶信號(hào)和2.45GHz頻帶信號(hào)。上述被分離的信號(hào)經(jīng)由形成在各個(gè)頻 帶的接收路徑上的定向耦合器330被傳送到上述RF偵測(cè)器340中。
更具體地說，上述定向耦合器330的耦合輸出與上述RF偵測(cè)器340相 連接，且部分接收的信號(hào)^f皮傳送到上述RF偵測(cè)器340中。上述RF偵測(cè)器 340偵測(cè)上述信號(hào)的存在且將上述信號(hào)傳送到上述DSP360中。此后，上述 RF偵測(cè)器340將上述被偵測(cè)的信號(hào)傳送給DSP360。上述DSP360判斷接收 信號(hào)的頻率帶，且基于上述判斷結(jié)果將控制信號(hào)傳送給形成在對(duì)應(yīng)頻帶的接 收路徑上的上述RF開關(guān)350。在上述控制信號(hào)接收之前，上述RF開關(guān)350 處于傳送模式，且在控制信號(hào)從上述DSP360中接收的時(shí)候根據(jù)GEN2或者 EPC Class 1，Class2, ISO/IEC 18000-4， 18000-6b，6c規(guī)定在傳送模式和接收模 式之間周期性地轉(zhuǎn)換。
如果沒有接收信號(hào)從上述DSP360中被輸入，各個(gè)頻帶的上述RF開關(guān) 350處在傳送模式。如果上述接收信號(hào)被輸入為UHF頻帶和2.45GHz頻帶， 兩個(gè)RF開關(guān)350重復(fù)地打開或關(guān)閉。
通過如此結(jié)構(gòu)，上述RF開關(guān)3 5 0的操作可以被最少化且電力消耗可以 實(shí)現(xiàn)最小化。結(jié)合本發(fā)明的另外一個(gè)示例性實(shí)施例，上述RF開關(guān)350不需要上述定 向耦合器330或上述RF偵測(cè)器340只通過上述DSP360就可以;陂控制。在 這種情況下，上述RF開關(guān)350不考慮為了等待數(shù)據(jù)接收的接收信號(hào)的輸入 就可以被反復(fù)地打開或關(guān)閉。通過如此，具有更簡(jiǎn)單的電路配置的讀寫器可 以被實(shí)現(xiàn)。
或者，上述兩個(gè)RF開關(guān)350可以被維持一個(gè)接通狀態(tài)(on state),且 然后根據(jù)上述DSP360的控制信號(hào)重復(fù)開和關(guān)狀態(tài)。更具體地說，上述 DSP360可以與上述天線相連接，且能判斷接收的信號(hào)是否被輸入，且在上 述被接收的信號(hào)被接收的時(shí)候，操作形成在上述UHF頻帶和上述2.45GHz 頻帶的信號(hào)傳送路徑上的所有RF開關(guān)350,筒化結(jié)構(gòu)。在這種情況下，存 在一個(gè)缺點(diǎn)即與上述實(shí)施例相比整個(gè)系統(tǒng)的電力消耗很大，但系統(tǒng)配置可以 被簡(jiǎn)化且RFID讀寫器的制造成本可以節(jié)省。
現(xiàn)有RFID讀寫器存在不足即由于傳送和接收隔離不是很完全因此標(biāo)簽 100的識(shí)別率^f艮低。然而，本發(fā)明通過完全地分離經(jīng)由上述RF開關(guān)350在
進(jìn)一步，根據(jù)如上構(gòu)建的多頻帶RFID讀寫器300,使用多頻帶的各種 標(biāo)簽100通過單一 RFID讀寫器300，無(wú)關(guān)上述標(biāo)簽100的形式，都可以被 識(shí)別。因此，高價(jià)竟?fàn)幮钥梢员粚?shí)現(xiàn)且與必須含有用來(lái)識(shí)別各種標(biāo)簽100的 額外讀寫器的現(xiàn)有技術(shù)相比，空間利用性也可以被提高。
盡管本發(fā)明的具體示例性實(shí)施例為闡述的意圖已經(jīng)做了描述，但本領(lǐng)域 的技術(shù)人員在不脫離由權(quán)利要求定義的本發(fā)明的精神和范圍的情況下可以 對(duì)其進(jìn)行各種修改、添加和替換。因此本發(fā)明的范圍應(yīng)該被附屬權(quán)利要求和 平等權(quán)利要求所定義。
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權(quán)利要求
1、一種多頻帶無(wú)線射頻識(shí)別(RFID)讀寫器，其包括雙工器，其根據(jù)頻率帶來(lái)分離從標(biāo)簽中接收的數(shù)據(jù)信號(hào)；定向耦合器，其發(fā)散經(jīng)由上述雙工器所分離的一部分上述信號(hào)；數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)，其判斷上述被發(fā)散的信號(hào)的頻率帶且基于上述判斷結(jié)果來(lái)生成一個(gè)控制信號(hào)；和無(wú)線射頻(RF)開關(guān)，其與上述數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)的上述控制信號(hào)響應(yīng)來(lái)打開或關(guān)閉傳送和接收模式。
2、 如權(quán)利要求1所述的多頻帶無(wú)線射頻識(shí)別(RFID)讀寫器，其中，當(dāng) 上述控制信號(hào)被接收的時(shí)候，上述無(wú)線射頻(RF)開關(guān)周期性地轉(zhuǎn)換上述傳送 模式和接收模式。
3、 如權(quán)利要求1所述的多頻帶無(wú)線射頻識(shí)別(RFID)讀寫器，其中，不 同的頻率帶信號(hào)伴隨著時(shí)間延遲被傳送和接收以來(lái)確保高可靠度的傳送和接收。
4、 如權(quán)利要求1所述的多頻帶無(wú)線射頻識(shí)別(RFID)讀寫器，其中，上 述信號(hào)的傳送和接收路徑根據(jù)上述無(wú)線射頻開關(guān)的操作被分離，以來(lái)提高上述 標(biāo)簽的識(shí)別率。
5、 如權(quán)利要求1所述的多頻帶無(wú)線射頻識(shí)別(RFID)讀寫器，其中，上 述雙工器將上述數(shù)據(jù)信號(hào)分離成為超高頻(UHF)頻帶信號(hào)和2.45GHz頻帶信
6、 一種多頻帶無(wú)線射頻識(shí)別(RFID)讀寫器，其包括雙工器，其根據(jù)頻率帶來(lái)分離經(jīng)由天線接收的標(biāo)簽的數(shù)據(jù)信號(hào)； 數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)，其基于上述被分離的信號(hào)來(lái)生成一個(gè)控制信號(hào)；和無(wú)線射頻(RF)開關(guān)，其與上述數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)的上述控制信號(hào) 響應(yīng)來(lái)打開或關(guān)閉傳送和接收模式。
7、 如權(quán)利要求6所述的多頻帶無(wú)線射頻識(shí)別(RFID)讀寫器，其中，當(dāng) 上述控制信號(hào)被接收的時(shí)候，上述無(wú)線射頻開關(guān)周期性地轉(zhuǎn)換上述傳送模式和 接收模式。
8、 如權(quán)利要求6所述的多頻帶無(wú)線射頻識(shí)別(RFID)讀寫器，其中，不 同的頻率帶信號(hào)伴隨著時(shí)間延遲被傳送和接收以來(lái)確保高可靠度的傳送和接收。
9、 如權(quán)利要求6所述的多頻帶無(wú)線射頻識(shí)別(RFID)讀寫器，其中，上 述信號(hào)的傳送和接收路徑根據(jù)上述無(wú)線射頻開關(guān)的操作被分離，以來(lái)提高上述 標(biāo)簽的識(shí)別率。
10、 如權(quán)利要求6所述的多頻帶無(wú)線射頻識(shí)別(RFID)讀寫器，其中，上 述雙工器將上述數(shù)據(jù)信號(hào)分離成為超高頻(UHF)頻帶信號(hào)和2.45GHz頻帶信
11、 如權(quán)利要求6所述的多頻帶無(wú)線射頻識(shí)別(RFID)讀寫器，其中，上 述數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)判斷是否上述天線已經(jīng)接收上述數(shù)據(jù)信號(hào)來(lái)生成上 述控制信號(hào)。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種多頻帶無(wú)線射頻識(shí)別讀寫器，其包括雙工器，其根據(jù)頻率帶來(lái)分離從標(biāo)簽中接收的數(shù)據(jù)信號(hào)；定向耦合器，其發(fā)散經(jīng)由上述雙工器所分離的一部分上述信號(hào)；數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)，其判斷上述被發(fā)散的信號(hào)的頻率帶且基于上述判斷結(jié)果來(lái)生成一個(gè)控制信號(hào)；和無(wú)線射頻(RF)開關(guān)，其與上述DSP的上述控制信號(hào)響應(yīng)來(lái)打開或關(guān)閉傳送或接收模式。上述多頻帶無(wú)線射頻識(shí)別(RFID)讀寫器與頻率帶無(wú)關(guān)通過使用多頻率帶可以讀取從多種標(biāo)簽中接收的信號(hào)。
文檔編號(hào)G06K17/00GK101490697SQ200780026118
公開日2009年7月22日 申請(qǐng)日期2007年7月6日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月10日
發(fā)明者成元模, 樸昶炫, 柳秉勛, 申?yáng)|律 申請(qǐng)人:株式會(huì)社Emw天線