專利名稱：一種天線、電子標(biāo)簽、閱讀器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及通信技術(shù)，尤其涉及一種天線、電子標(biāo)簽、閱讀器。
背景技術(shù)：
RFID (Radio Frequency Identif ication,無線射頻識(shí)別)是一種非接觸式的自動(dòng)識(shí)別，它通過射頻信號(hào)自動(dòng)識(shí)別目標(biāo)對(duì)象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，識(shí)別工作無須人工干預(yù)。RFID是一種簡單的無線系統(tǒng)，該系統(tǒng)由一個(gè)詢問器(或閱讀器)和很多應(yīng)答器(或電子標(biāo)簽)組成。隨著RFID技術(shù)的不斷提高，RFID應(yīng)用領(lǐng)域得到了不斷擴(kuò)展，其中，13. 56MHz RFID·也得到了飛速的發(fā)展，并產(chǎn)生了一種新興的應(yīng)用領(lǐng)域——移動(dòng)支付。目前的移動(dòng)支付形式主要分為以下兩種非現(xiàn)場的非實(shí)時(shí)支付是目前常用的支付方式，這種方式一般通過短信方式發(fā)起交易請求，從支付的速度來看，具有明顯的時(shí)間延遲，快時(shí)需幾秒鐘，慢時(shí)甚至幾分鐘。目前在國內(nèi)開展的手機(jī)購物、手機(jī)銀行等均屬此類非現(xiàn)場的非實(shí)時(shí)支付?，F(xiàn)場的實(shí)時(shí)支付交易，即可通過手機(jī)快速完成支付交易，可以滿足公共汽車票、軌道交通、出租車費(fèi)等城市一卡通應(yīng)用領(lǐng)域。在13. 56MHz系統(tǒng)中，由于本身的電磁波很長(波長> 22米，天線長度大約為5. 5米長)，無法使用鞭狀天線，只能使用環(huán)形天線才能達(dá)到與發(fā)射的射頻驅(qū)動(dòng)器的匹配，環(huán)形天線是將一根金屬導(dǎo)線繞成一定形狀，如圓形、方形、三角形等，以導(dǎo)體兩端作為輸出端的結(jié)構(gòu)。環(huán)形天線的一些具體形狀可參考圖Ia-圖Id。手機(jī)支付卡是一種多功能的SM卡，具有接觸和非接觸兩個(gè)通訊界面。接觸界面可實(shí)現(xiàn)電信應(yīng)用，完成手機(jī)卡的正常功能。非接觸界面是具有環(huán)形天線的，且可以支持非接觸移動(dòng)支付的非電信應(yīng)用?？紤]到手機(jī)電池以及手機(jī)內(nèi)部電路存在的一定影響，為保證裝在手機(jī)內(nèi)的手機(jī)支付卡的非接觸功能能夠正常操作(即需要保證手機(jī)支付卡的天線的諧振頻率在一定的范圍內(nèi))，目前主要有以下幾種方法I、通過增加天線的吸波材料的方法來抵消由于電池的影響而帶來的弊端。在這種方式下，由于手機(jī)的內(nèi)部空間有限，不能無限的加大、加厚吸波材料的尺寸，所以只能是在一部分程度上改善了電池的影響而已；2、通過增加貼有適當(dāng)?shù)奈ú牧系奶炀€匝數(shù)，增加天線的電感量，但是在這種方式下，為保證非接觸功能正常實(shí)現(xiàn)的情況下即諧振頻率在一定的范圍內(nèi)，不能無限的增加天線匝數(shù)，也不能用一種天線應(yīng)用到所有的手機(jī)中；3、在附加吸波材料有限、天線面積較小、天線匝數(shù)只能保持較少的數(shù)量的情況下，通過對(duì)天線附加固定電容的形式來實(shí)現(xiàn)。但是目前，市場上的手機(jī)終端存在很大差異性，電池的大小、SM卡的位置均可能不同，現(xiàn)有的手機(jī)支付卡不能保證在不同的手機(jī)終端內(nèi)都工作在最佳的頻率范圍內(nèi)，從而在實(shí)際使用過程中存在非接觸性能不佳的問題，即交易不能成功或者交易距離過近。[0011]具體的，傳統(tǒng)環(huán)形天線的諧振頻率公式為 / = i^c⑴其中，L、C是天線部分的固定電感和固定電容。放到手機(jī)內(nèi)，由于天線外部介質(zhì)變化(即增加了電池)的影響，會(huì)導(dǎo)致L減小，將導(dǎo)致f增加，難以保證f在最佳工作頻率范圍內(nèi)。具體技術(shù)方案框圖如圖2所示，天線部分的電路圖如圖3所示，其中一種天線結(jié)構(gòu)如圖4所示。當(dāng)天線放在不同的手機(jī)終端內(nèi)時(shí)，由于電池面積、SM卡位置不同等因素的影響，天線電感會(huì)發(fā)生不同的變化。根據(jù)公式(I)，可知在電容不變的情況下，電感發(fā)生變化，諧振頻率也將隨之發(fā)生變化。所以,傳統(tǒng)的天線形式,放在不同的手機(jī)終端內(nèi)，整體的諧振頻率會(huì)大小不一，很難保證諧振頻率工作在最佳的工作頻率范圍內(nèi)，進(jìn)而造成在實(shí)際使用中非接觸性能不佳。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型實(shí)施例提供一種天線、電子標(biāo)簽、閱讀器，以獲得較佳的諧振頻率。一種RFID環(huán)形天線,包括RFID環(huán)形線圈，與RFID環(huán)形線圈的兩個(gè)端子連接的可變電容，與RFID環(huán)形線圈和可變電容連接的控制匹配電路，其中所述控制匹配電路，用于調(diào)整所述可變電容的電容值，進(jìn)行天線工作頻率與激勵(lì)信號(hào)的匹配，并將所述可變電容的電容值調(diào)整為天線工作頻率與激勵(lì)信號(hào)頻率相同或最接近時(shí)對(duì)應(yīng)的可變電容的電容值。一種電子標(biāo)簽，包括本實(shí)用新型實(shí)施例提供的RFID環(huán)形天線。一種閱讀器，包括本實(shí)用新型實(shí)施例提供的RFID環(huán)形天線。本實(shí)用新型實(shí)施例提供一種RFID環(huán)形天線、電子標(biāo)簽、閱讀器，在RFID環(huán)形天線中增加了與固定電感并聯(lián)的可變電容，并在需要時(shí)可以將可變電容調(diào)整到合適的值以使得天線工作頻率與激勵(lì)頻率最接近，從而根據(jù)RFID環(huán)形天線的實(shí)際環(huán)境改變電容參數(shù)，獲得較佳的諧振頻率。

圖Ia-圖Id為現(xiàn)有技術(shù)中天線形狀示意圖；圖2為現(xiàn)有技術(shù)中天線結(jié)構(gòu)示意框圖；圖3為現(xiàn)有技術(shù)中天線電路結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為現(xiàn)有技術(shù)的一種天線結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的RFID環(huán)形天線匹配方法流程圖；圖6為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的RFID環(huán)形天線中電容陣參數(shù)確定方法流程圖；圖7為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的RFID環(huán)形天線結(jié)構(gòu)示意圖之一；圖8為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的工作頻率和電壓值的關(guān)系曲線圖；圖9為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的RFID環(huán)形天線結(jié)構(gòu)示意圖之二。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型實(shí)施例提供一種天線、電子標(biāo)簽、閱讀器，在RFID環(huán)形天線中增加了在天線線圈的兩個(gè)端子之間連接的可變電容，并在需要時(shí)將可變電容調(diào)整為合適的值以使得天線工作頻率與設(shè)定頻率相同或最接近，其中，設(shè)定頻率是指天線所需的工作頻率，本實(shí)用新型實(shí)施例中，激勵(lì)信號(hào)的頻率(也稱激勵(lì)頻率)與設(shè)定頻率的數(shù)值相同，從而實(shí)現(xiàn)根據(jù)RFID環(huán)形天線的實(shí)際環(huán)境改變電容參數(shù)，獲得較佳的諧振頻率。如圖5所示，本實(shí)用新型實(shí)施例提供的RFID環(huán)形天線匹配方法包括步驟S501、根據(jù)接收到的激勵(lì)信號(hào)，調(diào)整在天線線圈的兩個(gè)端子之間連接的可變電容的電容值，進(jìn)行天線工作頻率與激勵(lì)信號(hào)頻率的匹配；步驟S502、將可變電容的電容值調(diào)整為天線工作頻率與激勵(lì)信號(hào)頻率相同或最接近時(shí)對(duì)應(yīng)的可變電容的電容值。 由于在天線的兩個(gè)端子之間增設(shè)了可變電容，所以可以在天線應(yīng)用在具體的環(huán)境中之后，通過調(diào)節(jié)該可變電容使得天線能夠獲得較佳的工作頻率，將可變電容的電容值確定為天線工作頻率與激勵(lì)信號(hào)頻率相同或最接近時(shí)對(duì)應(yīng)的可變電容的電容值后，天線即能夠在該具體環(huán)境中獲得較佳的工作頻率。在具體實(shí)施時(shí)，為使得RFID環(huán)形天線的天線工作頻率與工作環(huán)境相匹配，可以進(jìn)行RFID環(huán)形天線匹配。例如可以在接收到上電信號(hào)或者接收到終端發(fā)送的預(yù)先設(shè)定的觸發(fā)信號(hào)時(shí)，啟動(dòng)天線匹配；或者，用戶可以在需要時(shí)，觸發(fā)RFID環(huán)形天線匹配；或者，可以在該天線所在的終端進(jìn)入射頻場時(shí)，啟動(dòng)天線匹配。在確定可變電容的電容值即結(jié)束匹配過程后，該天線在該應(yīng)用環(huán)境中可以不再進(jìn)行重復(fù)匹配，也可以根據(jù)需要間隔的進(jìn)行重復(fù)匹配。具體實(shí)現(xiàn)時(shí)，在匹配結(jié)束不再進(jìn)行后，可以使得終端或者卡不再發(fā)送激勵(lì)信號(hào)，也不再檢測天線的峰值電壓。如果是在射頻場中進(jìn)行的天線匹配，可以只在天線所在的終端首次進(jìn)入射頻場時(shí)進(jìn)行該匹配過程。具體形式不限，可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行匹配。在步驟S501中，根據(jù)接收到的激勵(lì)信號(hào)，調(diào)整在天線線圈的兩個(gè)端子之間連接的可變電容的電容值，進(jìn)行天線工作頻率與激勵(lì)信號(hào)的匹配具體可以包括接收激勵(lì)信號(hào)后，調(diào)整在天線線圈的兩個(gè)端子之間連接的可變電容的電容值，并檢測天線的峰值電壓；天線的工作頻率越接近激勵(lì)信號(hào)頻率，天線的峰值電壓就越大，因此，當(dāng)天線的峰值電壓最大時(shí)，天線的工作頻率最接近或者等于激勵(lì)頻率，非接觸性能最佳。需要說明的是，由于可變電容可以實(shí)現(xiàn)的電容值是有限的，所以當(dāng)調(diào)節(jié)可變電容使得天線的峰值電壓最大時(shí)，天線的工作頻率不一定等于激勵(lì)頻率，但是當(dāng)前天線的工作頻率是在使用該可變電容的方案中最接近激勵(lì)頻率的。此時(shí)，在步驟S502中，將可變電容的電容值確定為天線工作頻率與激勵(lì)頻率相同或最接近時(shí)對(duì)應(yīng)的可變電容的電容值，具體為將可變電容的電容值確定為峰值電壓最大時(shí)對(duì)應(yīng)的可變電容的電容值。在本實(shí)用新型實(shí)施例中，可變電容可以采用能夠調(diào)節(jié)電容值的可變電容或變?nèi)荻O管，也可以使用由多組固定電容和開關(guān)組成的電容陣，當(dāng)然，使用電容陣則更容易進(jìn)行數(shù)字控制。電容陣中每個(gè)電容對(duì)應(yīng)的開關(guān)可以采用單一mos管，以便于進(jìn)行控制；其中mos管是金屬(metal)-氧化物(oxid)-半導(dǎo)體(semiconductor)場效應(yīng)晶體管。本實(shí)用新型實(shí)施例提供的RFID環(huán)形天線中，由于增設(shè)了可變電容陣，所以其諧振r— I
頻率為/=9ir tr r ，若在RFID環(huán)形天線中包括與電容陣并聯(lián)的固定電容，則該天線
r1
的諧振頻率為/ =其中，L、C分別是天線部分的固定電感和固定電容，
C41 是電容陣電容。當(dāng)該天線放到手機(jī)等具體的應(yīng)用環(huán)境中時(shí)，L會(huì)發(fā)生變化，C不變，此時(shí)可以調(diào)整C以保證f在最佳工作頻率范圍內(nèi)。需要說明的是，在具體實(shí)現(xiàn)時(shí)，本實(shí)用新型實(shí)施例中可以同時(shí)包括固定電容和可變電容陣，也可以只包括可變電容陣。若只使用可變電容陣而不使用固定電容，則需要由更多電容組成的可變電容陣，并且為了獲得較高的精度，可變電容陣中的電容步進(jìn)需要較小。以下以RFID環(huán)形天線同時(shí)包括固定電容和可 變電容陣為例進(jìn)行說明。在具體設(shè)置可變電容陣的物理參數(shù)時(shí)，可以根據(jù)最佳諧振工作頻率、天線部分的電感、應(yīng)用環(huán)境對(duì)天線的工作頻率的影響，來設(shè)置可變電容陣的物理參數(shù)，具體的確定方法例如可以如圖6所示,包括步驟S601、確定最佳諧振工作頻率點(diǎn)的范圍，確定天線部分的固定電感、固定電容；若沒有固定電容，則只確定天線部分的固定電感；步驟S602、評(píng)估應(yīng)用環(huán)境對(duì)工作諧振頻率的影響，例如，手機(jī)終端環(huán)境對(duì)天線工作諧振頻率的影響；步驟S603、根據(jù)步驟S601和步驟S602的結(jié)果，確定電容陣所需實(shí)現(xiàn)的電容值范圍以及可接受誤差的范圍；步驟S604、根據(jù)電容陣所需實(shí)現(xiàn)的電容值范圍以及可接受誤差的范圍，確定出具體的電容陣物理實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)，即電容個(gè)數(shù)、每個(gè)電容的電容值等參數(shù)。具體的，以13. 56MHz RFID系統(tǒng)的手機(jī)支付卡中的RFID環(huán)形天線進(jìn)行自動(dòng)匹配的過程為例進(jìn)行說明當(dāng)手機(jī)支付卡天線的諧振頻率和接收讀寫器發(fā)送的信號(hào)的頻率相等時(shí)，天線獲得的能量是最大的，即有最大的峰值電壓。讀寫器發(fā)送13. 56MHz的載波、調(diào)制信號(hào)，放在手機(jī)內(nèi)的手機(jī)支付卡中的RFID環(huán)形天線接收射頻信號(hào)，RFID環(huán)形天線要想獲得最大的能量，需工作在同樣的諧振頻率下，即13.56MHz。但是，手機(jī)支付卡放在手機(jī)內(nèi)，由于外部介質(zhì)的變化影響(即增加了電池)，RFID環(huán)形天線的固定電感會(huì)減小，電感減小的數(shù)值根據(jù)手機(jī)結(jié)構(gòu)的不同而不同，且不方便測量；此時(shí)為了保證RFID環(huán)形天線的諧振頻率為13. 56MHz，可以調(diào)整天線部分的可變電容值，以使可變電容的電容值調(diào)整到天線的峰值電壓最大時(shí)對(duì)應(yīng)的電容值。其中，所述的手機(jī)支付卡為用于手機(jī)的雙界面智能卡。其中，激勵(lì)信號(hào)可以由智能卡本身輸入，也可以由其它裝置輸入，只要采用能夠給天線輸入相應(yīng)頻率的激勵(lì)信號(hào)的裝置，都可以視作激勵(lì)源，例如終端、射頻場發(fā)射源等。具體電路結(jié)構(gòu)框圖如圖7所示，包括固定電感701、固定電容705、電容陣702、檢測電路704以及控制電路703 (其中，電容陣與固定電容并聯(lián))。圖7中的每一個(gè)開關(guān)采用單一 mos管實(shí)現(xiàn),在mos管導(dǎo)通時(shí),選通開關(guān)所在路的電容;mos管截止時(shí),不選通開關(guān)所在路的電容。因?yàn)閙os管本身在漏極和源極存在一個(gè)反向的寄生二極管，所以，mos管在導(dǎo)通/截止時(shí)加在mos管的電壓需要與mos管的標(biāo)稱電壓極性一致，并且加在電容陣的輸入端的信號(hào)需要偏置(可以通過對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行整流獲得)，使得經(jīng)過電容陣的信號(hào)在mos管截止時(shí)為不小于零的正弦波，以防m(xù)os管在不工作的時(shí)候，其寄生二極管導(dǎo)通。在實(shí)現(xiàn)對(duì)可變電容陣進(jìn)行檢測控制時(shí)，可以將后一狀態(tài)和前一狀態(tài)的所采集到的峰值電壓進(jìn)行比較。如圖8所示，當(dāng)天線工作的工作頻率和輸入的激勵(lì)頻率相等時(shí)，天線獲得能量最大，即峰值電壓V最大，天線的工作頻率&為最佳工作頻率點(diǎn)。所以，檢測、控制部分就是要通過改變相應(yīng)的(％_電容陣中的電容值找出峰值電壓最大的點(diǎn)。可變電容陣中
的電容值例如可以分別采用Z0PFJ1PFd2PF......2xpF，其中x的值根據(jù)實(shí)際情況來確定。
這樣，電容陣可以實(shí)現(xiàn)I至(2X+1_1)的任一整數(shù)值，所以經(jīng)檢測、設(shè)定，實(shí)際需要的電容值和設(shè)定的電容值最大誤差(即為±0. 5pF，稱為實(shí)際電容誤差?？勺冸娙蓐囍械碾娙葜颠€可以為aX2°pF、8X2^, aX22pF......aX2xpF，此時(shí)
電容陣可以實(shí)現(xiàn)a至aX(2x+1_l)形成的等差為a的數(shù)列中的任一值，則實(shí)際電容誤差為
(即Ci5ffi_C@) iJPF其中，a > 0，X為正整數(shù)。需要說明的是本實(shí)用新型并不限定調(diào)
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節(jié)電容陣的方法，可以用任意的方法來調(diào)節(jié)電容陣，只要最終能找到電容陣電容所有可能形成的電容值中，對(duì)應(yīng)的峰值電壓最大的一個(gè)電容值即可。具體的，在進(jìn)行匹配時(shí)，由電容陣控制電路預(yù)設(shè)的電容陣電容調(diào)整條件(該預(yù)設(shè)的電容調(diào)整條件，可根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行設(shè)定)，設(shè)置好初始電容陣的參數(shù)(即哪路選通、哪路截止)，電容值為Cl，輸入信號(hào)(即激勵(lì)信號(hào))經(jīng)過天線前端電路進(jìn)入到天線，檢測電路(例如峰值檢波器)檢測到天線端的峰值電壓為VI，保持電壓，并且將該峰值電壓Vl輸入到比較器的一個(gè)輸入端。由電容陣控制電路根據(jù)預(yù)設(shè)的電容陣電容調(diào)整條件，改變電容陣的參數(shù)(即哪路選通、哪路截止)，使得電容值為C2，此時(shí)檢測電路檢測到天線端的峰值電壓為V2，保持電壓，并且將該峰值電壓V2輸入到比較器的另一個(gè)輸入端。檢測電路中的比較器對(duì)兩次輸入結(jié)果進(jìn)行比較，并輸出兩個(gè)輸入端的比較結(jié)果，假設(shè)V2 > VI。由電容陣控制電路根據(jù)檢測電路輸出的比較結(jié)果，結(jié)合預(yù)設(shè)的電容陣電容調(diào)整條件，改變電容陣的參數(shù)(即哪路選通、哪路截止)，電容值為C3，得到V3，將前次比較時(shí)較大的電壓與V3進(jìn)行比較，假設(shè)V3 > V2。由電容陣控制電路根據(jù)檢測電路輸出的比較結(jié)果，結(jié)合預(yù)設(shè)的電容陣電容調(diào)整條件，改變電容陣的參數(shù)(即哪路選通、哪路截止)，電容值為C4，得到V4，將V3和V4繼續(xù)進(jìn)行電壓比較，進(jìn)行電容參數(shù)改變，依次類推，直至找出最大的峰值電壓值Vmax。當(dāng)找到最大峰值電壓Vmax時(shí)，完成本次RFID環(huán)形天線自動(dòng)匹配過程，當(dāng)峰值電壓最大時(shí)，天線獲得能量最大，當(dāng)前電容陣對(duì)應(yīng)的電容值最大程度的補(bǔ)償了外部介質(zhì)的變化對(duì)天線的工作頻率的影響，使得天線的工作頻率更加接近最佳工作頻率點(diǎn)。上述僅以13. 56MHz RFID系統(tǒng)的手機(jī)支付卡接收讀寫器發(fā)出的數(shù)據(jù)為例進(jìn)行說明，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以獲知，在任意頻率的RFID系統(tǒng)中，都可利用上述方案進(jìn)行RFID環(huán)形天線的自動(dòng)匹配。激勵(lì)信號(hào)的頻率與要求的天線的工作頻率相同，即若要求天線的工作頻率為H，則激勵(lì)源輸入頻率為H的激勵(lì)信號(hào)。本實(shí)用新型實(shí)施例還提供一種RFID環(huán)形天線，參考圖9，包括RFID環(huán)形線圈901，與RFID環(huán)形線圈的兩個(gè)端子連接的可變電容902，與RFID環(huán)形線圈和可變電容連接的控制匹配電路903，其中[0059]控制匹配電路903用于調(diào)整在天線線圈的兩個(gè)端子之間連接的可變電容的電容值，進(jìn)行天線工作頻率與激勵(lì)信號(hào)的匹配，并將可變電容的電容值確定為天線工作頻率與激勵(lì)信號(hào)頻率相同或最接近時(shí)對(duì)應(yīng)的可變電容的電容值。進(jìn)一步的，控制匹配電路903包括電容陣控制電路9031和檢測電路9032，其中檢測電路9032，用于在RFID環(huán)形線圈接收激勵(lì)信號(hào)后，檢測天線的峰值電壓，并控制電容陣控制電路調(diào)整可變電容陣的電容值，以找到天線的最大峰值電壓，并在確定達(dá)到最大峰值電壓時(shí)，停止控制電容陣控制電路調(diào)整可變電容陣的電容值；電容陣控制電路9031，用于調(diào)整可變電容的電容值，并將可變電容的電容值確定為天線的最大峰值電壓對(duì)應(yīng)的可變電容的電容值?？刂破ヅ潆娐?03可以在接收到上電信號(hào)，或者接收到終端發(fā)送的預(yù)先設(shè)定的觸發(fā)信號(hào)時(shí)啟動(dòng)天線工作頻率與激勵(lì)信號(hào)的匹配過程。為便于進(jìn)行可變電容值的確定，提高天線頻率調(diào)節(jié)精度，該RFID環(huán)形天線中還可以包括固定電容904，與可變電容并聯(lián)。本實(shí)用新型實(shí)施例并不限定固定電容的電容值，該電容值可選擇為在空氣介質(zhì)中使得天線的工作頻率為設(shè)定工作頻率的值，或者可以小于該值?？勺冸娙菘梢圆捎秒娙蓐?，電容陣中每個(gè)電容對(duì)應(yīng)的開關(guān)可以采用單一 mos管。本實(shí)用新型實(shí)施例提供的RFID環(huán)形天線進(jìn)行自動(dòng)匹配的過程參見上述方法實(shí)施例中的描述，在此不再贅述。本實(shí)用新型實(shí)施例還提供一種電子標(biāo)簽，包括本實(shí)用新型實(shí)施例提供的RFID環(huán)形天線。該電子標(biāo)簽中的RFID環(huán)形天線進(jìn)行自動(dòng)匹配的過程參見上述方法實(shí)施例中的描述，在此不再贅述。本實(shí)用新型實(shí)施例還相應(yīng)提供一種閱讀器，包括本實(shí)用新型實(shí)施例提供的RFID環(huán)形天線。該閱讀器可以在上電后，或者接收到預(yù)先設(shè)定的觸發(fā)信號(hào)后，或者接收到用戶觸發(fā)后，啟動(dòng)RFID環(huán)形天線的自動(dòng)匹配，該自動(dòng)匹配的過程參見上述方法實(shí)施例中的描述，在此不再贅述。本實(shí)用新型實(shí)施例提供的任一匹配方法和天線，均可以應(yīng)用于主動(dòng)電子標(biāo)簽、被動(dòng)電子標(biāo)簽和閱讀器中。本實(shí)用新型實(shí)施例提供一種RFID環(huán)形天線、電子標(biāo)簽、閱讀器，在RFID環(huán)形天線中增加了在天線線圈的兩個(gè)端子之間連接的可變電容，并在需要時(shí)將可變電容調(diào)整為合適的值以使得天線工作頻率與設(shè)定頻率相同或最接近，從而根據(jù)RFID環(huán)形天線的實(shí)際環(huán)境改變電容參數(shù)，獲得較佳的諧振頻率。 盡管已描述了本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例，但本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員一旦得知了基本創(chuàng)造性概念，則可對(duì)這些實(shí)施例作出另外的變更和修改。所以，所附權(quán)利要求意欲解釋為包括優(yōu)選實(shí)施例以及落入本實(shí)用新型范圍的所有變更和修改。 顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行各種改動(dòng)和變型而不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍。這樣，倘若本實(shí)用新型的這些修改和變型屬于本實(shí)用新型權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本實(shí)用新型也意圖包含這些改動(dòng)和變型在內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種RFID環(huán)形天線，其特征在于，包括 RFID環(huán)形線圈，與RFID環(huán)形線圈的兩個(gè)端子連接的可變電容，與RFID環(huán)形線圈和可變電容連接的控制匹配電路，其中 所述控制匹配電路，用于調(diào)整所述可變電容的電容值，進(jìn)行天線工作頻率與激勵(lì)信號(hào)的匹配，并將所述可變電容的電容值調(diào)整為天線工作頻率與激勵(lì)信號(hào)頻率相同或最接近時(shí)對(duì)應(yīng)的可變電容的電容值。
2.如權(quán)利要求I所述的RFID環(huán)形天線，其特征在于，所述控制匹配電路包括電容陣控制電路和檢測電路,其中 檢測電路，用于在RFID環(huán)形線圈接收激勵(lì)信號(hào)后，檢測天線的峰值電壓，并控制所述電容陣控制電路調(diào)整可變電容的電容值； 電容陣控制電路，用于調(diào)整可變電容的電容值，并將可變電容的電容值確定為天線的最大峰值電壓對(duì)應(yīng)的可變電容的電容值。
3.如權(quán)利要求I所述的RFID環(huán)形天線，其特征在于，所述控制匹配電路在接收到上電信號(hào)，或者接收到預(yù)先設(shè)定的觸發(fā)信號(hào)時(shí)，調(diào)整在天線線圈的兩個(gè)端子之間連接的可變電容的電容值，進(jìn)行天線工作頻率與激勵(lì)信號(hào)的匹配，并將可變電容的電容值確定為天線工作頻率與激勵(lì)信號(hào)頻率相同或最接近時(shí)對(duì)應(yīng)的可變電容的電容值。
4.如權(quán)利要求1-3任一所述的RFID環(huán)形天線，其特征在于，還包括 固定電容，與所述可變電容并聯(lián)。
5.如權(quán)利要求1-3任一所述的RFID環(huán)形天線，其特征在于，所述可變電容具體為變?nèi)荻O管或者電容陣。
6.如權(quán)利要求5所述的RFID環(huán)形天線，其特征在于，所述電容陣中每個(gè)電容對(duì)應(yīng)的開關(guān)為單一場效應(yīng)晶體管。
7.如權(quán)利要求5所述的RFID環(huán)形天線，其特征在于，所述電容陣中各個(gè)電容的電容值分別為 aXSapF'aXSbF'aXSbF、......、aX2xpF ;其中，a > O，x 為正整數(shù)。
8.一種電子標(biāo)簽，其特征在于，包括如權(quán)利要求1-7任一所述的RFID環(huán)形天線。
9.一種閱讀器，其特征在于，包括如權(quán)利要求1-7任一所述的RFID環(huán)形天線。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種天線、電子標(biāo)簽、閱讀器，涉及通信技術(shù)，在RFID環(huán)形天線中增加了在天線線圈的兩個(gè)端子之間連接的可變電容，并在需要時(shí)可以將可變電容調(diào)整為合適的值以使得天線工作頻率與設(shè)定頻率相同或最接近，從而根據(jù)RFID環(huán)形天線的實(shí)際環(huán)境改變電容參數(shù)，獲得較佳的諧振頻率。
文檔編號(hào)H01Q7/00GK202564547SQ20122021444
公開日2012年11月28日 申請日期2012年5月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月11日
發(fā)明者劉利家, 韓靜, 張雁, 陳毅平, 王立峰 申請人:北京握奇數(shù)據(jù)系統(tǒng)有限公司