[发明专利]一种基于自适应匹配技术的射频识别系统及方法

权利要求书

1.一种基于自适应匹配技术的射频识别系统,其特征在于设有主控MCU电路，发射功率调节模块，发射电路模块，射频切换模块，50欧姆标准负载模块，发射电压检测模块，控制与信号模块，匹配模块，天线，电源模块，其中主控MCU电路分别与发射功率调节模块、发射电路模块、发射电压检测模块、电源模块、控制与信号模块相连接，发射电路模块的输出端与射频切换模块的输入端相连接，射频切换模块的输出端与50欧姆标准负载模块、匹配模块的输入端相连接，匹配模块的输出端与天线相连接，匹配模块的控制信号端与控制与信号模块相连接，发射电压检测模块的输入端与射频切换模块的信号输入端相连接，发射功率调节模块的输出端与发射电路模块的控制端相连接，电源模块分别与主控MCU、发射功率调节模块相连接；

所述发射功率调节模块设有开关电源芯片IC1型号为L5970，肖特基二极管D1，大功率电感L1与滤波电容C1组成的电源主电路，由数控电阻即数字电位器芯片IC2与R1组成电源的采样与反馈电路，与主控电路相结合以控制电源电路的发射电压；

所述50欧姆标准负载模块为50欧姆电阻，并将该50欧姆电阻加入到读写器中，作为读写器电路的一部分；

所述控制与信号模块，匹配模块，天线共同构成了自适应匹配控制模块，匹配模块中使用的程控可调电容受MCU1的控制，输出不同的容值接到匹配电路中，调节天线的匹配，控制与信号模块即MCU与匹配模块进行通信、反馈的途径；

其中匹配部分有串联电容C1,C7对称分布，并联电容C2,C3,C5,C6，并联电阻R1,R2,R3,R4，程控可调电容模块电路C7，程控可调电容补偿电容C4组成；并联电容C2,C3,C5,C6最终与天线谐振，主要调节谐振频率，串联电容C1,C7与并联电阻R1,R2,R3,R4共同调节天线的Q值、阻抗参数，可调电容对参数进行补偿性调节；程控可调电容通过控制线与MCU相连接，MCU根据反馈的发射电压大小对应的调节程控可调电容的容值，进而调节实际发射电压大小，使实际发射电压大小与要求发射电压大小一致，控制程控可调电容C4的容值与程控可调电容初始化的容值相，手动调试时采用C4进行调节，完成之后换用程控电容，上电之后程控电容初始化到C4的容值，随后进行调节步骤完成最终调节。

2.一种如权利要求1中所述射频识别系统的自适应匹配方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤一：读写器上电初始化，包括初始化读写器获取默认的发射功率的值，获取默认程控电容C7的值；

步骤二：判断读写器是否是主动模式，若是被动模式，因被动模式无射频信号发射，所以不能确定发射电压大小，被动模式下等待上位机的指令，若是主动模式则先把射频信号切换到50欧姆负载端；

步骤三：负载切换到50欧姆负载端之后，检测现在的发射电压，与默认发射功率所对应的发射电压相比较，如果相差小于1V，则发射功率不用再调节，如果相差大于1V，则MCU根据发射电压控制发射功率大小，使默认发射功率与实际发射电压相差小于1V，则发射功率调节模块调节完成；

步骤四：射频信号切换到天线负载端，程控可调电容切换到默认值，默认值设为47pF，发射电压检测，该发射电压是负载为天线时的发射电压，该发射电压与默认功率所对应的发射电压相比较，如果相差小于3V，则匹配模块不用调节，如果相差大于3V，则MCU根据实际发射电压的大小来调节程控可调电容的值调节实际发射电压的大小，使默认发射功率与实际发射电压相差小于3V，反馈匹配模块调节结束。