[发明专利]用于RFID有源射频识别系统中的自动调谐激励器

说明书

技术领域

本发明涉及源射频识别系统领域，具体涉及一种用于RFID有源射频识别系统中的自动调谐激励器。

背景技术

125kHz低频激励器，为激励式RFID有源射频识别系统的重要组成部件，发射125KHz激励信号来激活处于休眠状态的激励标签，它具有激励区域调整功能，可实现激励区域分区控制和无缝覆盖。通过由有源RFID读写器、低频激励器和激励标签构成的激励式射频识别系统，可实现区域定位。

基于RFID有源射频识别系统中，目前市场上的125kHz低频激励器成熟产品中，对L、C谐振电路的L即电感一般选用的是小体积的磁棒天线或者磁棒天线级联的形式，磁棒天线受制于加工工艺、应用环境等因数，存在电感量的一致性较差，在大批量的应用环境中，需要针对每根磁棒天线不同的电感量来匹配电容，工作量较大。

在RFID有源射频识别系统中，不同的应用环境对125kHz低频激励器的激活距离有不同的要求，由于磁棒天线的体积小，其电磁场的辐射范围小，激励距离一般在2m-3m左右，不适合应用于激励距离较远的环境,并且磁棒天线属于单轴天线，对接收端的125KHz激励标签有严格的方向性要求，否则不能唤醒125KHz激励标签，严重制约了其工程应用。

发明内容

本发明克服了现有技术中采用磁棒天线或者磁棒天线级联的形式带来的需要针对每根磁棒天线不同的电感量来匹配电容，工作量较大；不适合应用于激励距离较远的环境等不足，提供一种用于RFID有源射频识别系统中的自动调谐激励器。

本发明采用以下技术方案：

一种用于RFID有源射频识别系统中的自动调谐激励器，包括相互电连接的自动调谐模块和地感线圈，所述自动调谐模块包括单片机、推挽式低频功放电路、推挽式低频功放电源输入控制电路、信号采样电路和自动调谐电容匹配电路；所述单片机上的PWM端口通过推挽式低频功放电路与信号采样电路连通，所述信号采样电路与所述单片机上的A/D端口连通，所述单片机上的IO端口与所述自动调谐电容匹配电路连通，所述推挽式低频功放电源输入控制电路与所述推挽式低频功放电路电连接。

本技术方案中通过采用地感线圈来替代传统的磁棒天线，地感线圈就是一个振荡电路，它的构成为，在地面上先造出一个圆形的沟槽，直径大概1米，或者面积相当的矩形沟槽，再在这个沟槽中埋入两到三匝导线，这就构成了一个埋于地表的电感线圈，地感线圈作为一个电感与电容构成调谐电路。

地感线圈可以根据应用环境的不同绕制成不同的形状与尺寸，其最大特点是辐射距离远，电磁场为三锥形式辐射，对接收端的激励标签无方向性的要求。

由于地感线圈在绕制过程中，受制于绕制工艺水平的限制、导线老化、加之实际应用环境中，地表下埋设的各种电缆管线、钢筋、下水道盖等金属物质，这些都会对地感线圈的实际电感值产生很大影响，以及地感线圈自身的寄生电容存在，地感线圈的电感值与实际埋设好后的电感值两者会有较大的差异，如果针对不同的环境来单独调整谐振频率，将耗费巨大的人力、物力成本，所以通过本技术方案中的自动调谐模块克服上述的所有因数对地感线圈感值的影响，实现谐振的，频率保持在125KHz。

更进一步的技术方案是，所述地感线圈上连接有输出馈线，且所述地感线圈通过输出馈线与自动调谐模块连接，所述地感线圈为长方形，所述地感线圈的电感量为100uH-300uH。

更进一步的技术方案是，所述输出馈线长度不超过10m，所述输出馈线采用双绞线，所述双绞线为每1m绞合20次的双绞线。

本技术方案中通过保持地感线圈的电感量为100uH-300uH，从而使LC谐振电路处于最佳的工作状态，通过使用双绞线形式的输出馈线避免外界环境的干扰，使地感线圈电感值不稳定的不足。

更进一步的技术方案是，所述推挽式低频功放电路由相互电连接的第一三级管和第二三级管组成。