[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

说明书

本发明涉及射频识别技术领域，尤其涉及一种基于自适应匹配技术的射频识别系统及方法，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。

技术领域

本发明涉及射频识别（RFID, Radio Frequency Identification）技术领域，尤其涉及一种用在需要天线匹配并具有可调器件的射频识别系统中的基于自适应匹配技术的射频识别系统及方法。

背景技术

目前的射频识 别系统一般包括读写器加天线的形式，读写器与天线通过传输线相连接，而读写器与天线之间连接的关键部分就是天线的匹配电路。

所谓匹配即信号传输过程中负载阻抗和信源内阻抗之间的特定配合关系，输入端阻抗匹配时，传输线获得最大功率；在输出端阻抗匹配的情况下，传输线上只有向终端行进的电压波和电流波，携带的能量全部为负载所吸收。在阻抗失配的情况下，传输线上将同时存在反射波和应射波。从传输的角度来说，总是竭力避免阻抗失配现象的出现，因为反射波的出现，意味着传送到传输线终端的功率不能全部为负载所吸收。用来衡量匹配优良的参数为驻波比（VSWR），终端负载阻抗ＺL 和特性阻抗Ｚ0 越接近，反射系数R 越小，驻波比VSWR 越接近于１，匹配也就越好；相反的，阻抗匹配不好的话，VSWR远大于1。

在射频识别系统中的匹配便是指读写器与天线之间的阻抗匹配，只有读写器与天线之间的阻抗相匹配，天线才能辐射出足够多的能量，否则，读写器发射的能量不能全部通过天线辐射出去会导致设备性能下降，反射回去的能量甚至能烧坏读写器，给设备的寿命与稳定性带来非常不好的影响。

天线的匹配的基本原理是LC谐振，通过电容、电阻与天线的谐振，完成天线在读写器特定频率下的阻抗匹配，目前，由于电容的精度问题，不同的批次的电容存在容值误差，所以在匹配时都加入了可调电容进行误差补偿，即在给定的电路条件下，改变负载回路的可调元件，使电子器件送出额定的输出功率至负载。这就叫做达到了匹配状态。然而，天线的性能参数并非是一成不变的，在不同的使用环境下天线的参数是不同的，例如天线如果靠近金属的话，其驻波比就会发生较大的变化，导致性能下降，甚至无法正常工作；另外在设备的运输途中，可调器件发生松动，也会导致驻波比偏离1较大，性能下降甚至无法正常工作。

发明内容

本发明针对现有技术存在的缺点和不足，提出了一种运用程控可调电容的基于自适应匹配技术的射频识别系统及方法。

本发明可以通过以下措施达到:

一种基于自适应匹配技术的射频识别系统,设有主控MCU电路1，发射功率调节模块2，发射电路模块3，射频 切换模块4，50欧姆标准负载模块5，发射电压检测模块6，控制与信号模块7，匹配模块8，天线9，电源模块10，其中主控MCU电路1分别与发射功率调节模块2、发射电路模块3、发射电压检测模块6、电源模块10、控制与信号模块7相连接，发射电路模块3的输出端与射频切换模块4的输入端相连接，射频切换模块4的输出端与50欧姆标准负载模块5、匹配模块8的输入端相连接，匹配模块8的输出端与天线9相连接，匹配模块8的控制信号端与控制与信号模块7相连接，发射电压检测模块6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2的输出端与发射电路模块3的控制端相连接，电源模块10分别与主控MCU1、发射功率调节模块2相连接。

本发明所述电源模块10，用于为读写器工作提供电压及电流，使用DC-DC集成芯片，可以提供3.3V、5V等其他电压，为读写器的正常工作提供能量保证。