[实用新型]UHF RFID天线分工器

说明书

技术领域

本实用新型涉及无线通信技术领域，具体是一种用于UHF RFID的多天线分工器。

背景技术

UHF RFID技术广泛应用于仓储物流、供应链、安全防伪等诸多领域，目前UHFRFID读写器大多价格昂贵，具有1-4个收发一体的天线。

发明内容

本实用新型的目的在于：为了适应UHF RFID的推广应用，提供一种多天线分工器，增加读写器的读写范围，降低RFID系统布建成本。

本实用新型的目的是这样实现的：

一种UHF RFID天线分工器，包括读写器射频输入端口、天线射频端口、射频开关阵单元、MCU、时钟单元、存储单元、接口单元、天线指示单元和电源接口；

电源接口为本天线分工器提供电源；

所述读写器射频输入端口连接在射频开关阵单元的射频输入端，射频开关阵单元的各个射频输出端分别连接多个天线；

时钟单元为MCU提供时钟信号；MCU连接存储单元；天线指示单元用来指示射频开关阵单元中的天线端口工作状态；

接口单元包括串口和GPIO接口，二者通过内部电路跳接来转换：

a、MCU的输入/输出端连接串口，MCU输出控制信号给射频开关阵单元，控制相应射频通路的开关；

b、GPIO接口通过逻辑处理电路连接射频开关阵单元，控制相应的射频通路开关；逻辑处理电路对来自GPIO接口的控制信号进行反相处理；

对于串口方式下，本天线分工器分为实时控制和周期循环两种工作模式：

所述MCU接受上位机的指令，对本天线分工器的进行实时控制和周期循环两种模式的切换；

在实时控制模式下，MCU根据上位机的需要即时切换天线，由用户通过上位机命令集来控制射频开关阵单元中射频通路的开关，并辨识出每一天线对应读取到的标签数据信息；

在周期循环模式下，用户通过上位机来配置选定天线和天线驻留时间参数；MCU根据配置参数自动周期循环运行；仅在修改参数时由上位机的支持；

对于GPIO接口方式下，用户通过GPIO接口输入控制信号，由逻辑处理电路对该控制信号进行反相处理，由输入控制信号和反相信号共同控制射频开关阵单元射频通路的开关，从而对本天线分工器进行实时控制，并辨识出每一天线对应读取到的标签数据信息。

对于射频开关阵单元，由大功率高线性度的射频开关组成，这些射频开关采用镜像对称结构排布，连接每一射频通路的微带线尺寸相同。

所述MCU的工作流程包括：

先初始化，读入配置信息，默认以周期循环模式运行；

等待上位机命令，如果上位机命令是实时控制方式，则继续运行；

否则，如果已配置成周期循环模式，则当前为周期循环模式，进行配置相关天线驻留时间等参数并存储；

如果没有配置成周期循环模式，则要设置成周期循环模式或实时模式。

实时控制模式下，MCU根据上位机的命令集来控制射频开关阵单元射频通路的开关，从而对本天线分工器进行实时控制，并辨识出每一天线对应读取到的标签数据信息；

周期循环模式下，MCU使用高优先级中断和数据缓存方法，减少响应时间；采用固定变量表保存参数，以提高访问速度；MCU相应的循环控制组件通过内部定时器，每1ms运行一次，判断每个天线的状态，并根据预设的天线驻留时间计时控制射频开关阵单元，实现天线的定时切换，使得读写器天线端口分别连通不同的天线工作；

GPIO接口方式下，用户通过GPIO接口输入控制信号，由逻辑处理电路对该控制信号进行反相处理，共同控制射频开关阵单元射频通路的开关，从而对本天线分工器进行实时控制，并辨识出每一天线对应读取到的标签数据信息。

所述天线指示单元为LED器件，LED器件通过驱动电路与所述MCU连接。

本技术方案通过串口通信，利用天线分工器工具软件选择设定不同天线和对应的天线驻留时间，实现天线周期性分时工作；或者系统转换到实时控制模式，根据上位机的命令即时切换天线，用户可以灵活的实时控制系统运行状态并能辨识每一天线对应读取到的标签数据信息。通过内部电路跳接可以将串口改换为GPIO口(内置逻辑信号转换电路)，利用计算机或超高频UHF RFID读写器的GPIO信号(例如3路GPIO信号可控制2³＝8个天线)控制多天线的使用，从而辨识出每一天线对应读取到的标签数据。

天线指示单元可以实时显示每个天线的工作状态。

本实用新型的优点在于：

1、工作频段在860-960MHz范围，覆盖中国、美国、欧盟、日本等世界绝大部分国家和地区的超高频RFID频段。