一种无源RFID声光标签的制作方法

本实用新型涉及射频技术领域，具体涉及一种无源RFID声光标签。

背景技术：

为了快速寻找目标物体，通过在目标物体上标识一特定的标识符，有一些产品通过无源RFID标签基于射频技术识别，也有一些产品通过在该无源RFID标签上直接连接LED，并通过连接一个电池的方式给LED供电，通过LED发光以识别该产品，因此，若使无源RFID标签具有发光或发声功能，其发光或发声器件离不开供电电源，但是，用有源电池的供电方式不仅限制于电池寿命，并且标签的大小也受限于电池。

技术实现要素：

本申请提供一种无源RFID声光标签，包括：

无源标签，包括RFID天线和RFID芯片，所述RFID天线将接收RFID读写器的射频信号转换为电能给RFID芯片供电；

声光部，其使能端与所述RFID芯片的一IO接口耦合连接，通过RFID读写器触发所述RFID芯片，使IO接口的输出脚产生一驱动信号，所述驱动信号使所述声光部的使能端处于使能状态；

电源辅助天线，接收RFID读写器的射频信号并将接收的射频信号转换为电能给所述声光部供电，所述声光部在使能端处于使能状态下根据获取的电能进行发声和/或发光。

一种实施例中，RFID天线与电源辅助天线之间的距离不少于5cm。

一种实施例中，RFID天线与电源辅助天线极化相反。

一种实施例中，声光部包括声光控制电路、声光器件和声光器件电源电路；

所述声光控制电路的使能端与所述RFID芯片的IO接口耦合连接；

所述声光器件包括发光器件和发声器件，所述发光器件和发声器件并联于所述声光控制电路；

所述声光器件电源电路包括第一电压控制电路和第二电压控制电路，所述电源辅助天线分别向第一电压控制电路和第二电压控制电路供电，所述第一电压控制电路向所述发光器件供电，所述第二电压控制电路向所述发声器件供电。

一种实施例中，第一电压控制电路中设有第一元器件组件，电源辅助天线向第一电压控制电路供电的电压大于第一元器件组件设定的第一设定电压时，第一电压控制电路向发光器件供电，发光器件发光。

一种实施例中，第二电压控制电路中设有第二元器件组件，电源辅助天线向第二电压控制电路供电的电压大于第二元器件组件设定的第二设定电压时，第二电压控制电路向所述发声器件供电，所述发声器件发声。

一种实施例中，第一元器件组件和第二元器件组件均包括压敏二极管，且第一元器件组件的压敏二极管的反向耐压值和第二元器件组件的压敏二极管的反向耐压值不同。

一种实施例中，声光器件电源电路还包括阻抗匹配电路和倍压整流电路，所述阻抗匹配电路与所述电源辅助天线耦合，所述倍压整流电路耦合于所述阻抗匹配电路和第一电压控制电路/第二电压控制电路之间。

依据上述实施例的无源RFID声光标签，由于通过附加电源辅助天线，通过合理设置电源辅助天线和RFID天线，使电源辅助天线将接收的射频信号转换为电能向声光部供电，而RFID天线将接收的射频信号转换为电能向RFID芯片供电，即不影响原有无源RFID标签通信，也不损害原有无源RFID标签供电，使得无源RFID标签具有声光功能效果，同时还解决了无源RFID标签实现声光功能必须依靠额外电池类供电的问题。

附图说明

图1为无源RFID声光标签原理示意图；

图2为声光控制电路的电路图；

图3为声光器件电源电路原理图；

图4为电压控制电路的电路图；

图5为倍压整流电路的电路图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

在本实用新型实施例中，通过合理设计RFID天线和电源辅助天线把提供给RFID芯片能量的电磁场能转换为声光器件工作的电源供应，以使无源RFID标签具有声光功能。

本例提供的无源RFID声光标签包括无源标签1、声光部2和电源辅助天线3，其原理图如图1所示，其中，无源标签1包括RFID天线和RFID芯片，RFID天线将接收RFID读写器的射频信号转换为电能给RFID芯片供电；声光部2的使能端与RFID芯片的一IO接口耦合连接，通过RFID读写器触发RFID芯片，使IO接口的输出脚产生一驱动信号，该驱动信号使声光部2的使能端处于使能状态；电源辅助天线3接收RFID读写器的射频信号并将接收的射频信号转换为电能给声光部2供电，声光部2在使能端处于使能状态下根据获取的电能进行发声和/或发光。

本例通过RFID天线和电源辅助天线3分别接收RFID读写器的射频信号并将射频信号转换为相应的电能分别向RFID芯片和声光部供电，以使无源RFID标签不仅具有数据通信功能，还具有声光效果，且声光效果的实现不需要增加额外电池类供电。

具体的，为了减少RFID天线和电源辅助天线3之间的互扰，使RFID天线和电源辅助天线3之间都可以得到性能的充分发挥，本例提供RFID天线和电源辅助天线3的两种设计方式，实用应用中两种天线的设计方式可以二选一。

两种天线的其中一种设计方式是：使用增加距离的方法直接减少它们的干扰，同时使空中的电磁场能量可以有足够接收面积，让两天线的各自接收面尽量少的共用，可以使两个天线都可以收到足够的电磁场能量。优选的一种方案是，RFID天线与电源辅助天线3之间的距离不少于5cm。

两种天线的其中另一种设计方式是：该设计方式的前提是RFID读写器天线的极化方式与RFID天线和电源辅助天线3相应配套，且RFID天线与电源辅助天线3极化相反：具体的，如果RFID读写器天线使用圆极化天线，则RFID天线和电源辅助天线3就可以使用水平线极化和垂直线极化与之配套，因为水平线极化和垂直线极化互不干扰。同样的，如果RFID读写器天线使用垂直线极化或水平线极化，则RFID天线和电源辅助天线3就可以使用右旋圆极化和左旋圆极化与之配套，因为右旋圆极化和左旋圆极化互不干扰。

本例的声光部2具体包括声光控制电路、声光器件和声光器件电源电路，其中，声光控制电路的电路图如图2所示，声光控制电路的使能端与RFID芯片的IO接口耦合连接，声光器件包括发光器件和发声器件，发光器件和发声器件并联于声光控制电路，通过RFID读写器对RFID芯片寄存器进行触发，使RFID芯片寄存器与声光控制电路耦合连接IO接口的输出脚产生相应的驱动信号(如电平信号)，这时声光控制电路处于使能状态，也即是发光器件和发声器件处于使能状态，该使能状态指的是发光器件和发声器件相应的控制开关闭合，只要向发光器件和发声器件供电，声光部2就能发声和发光。

进一步，因发光器件和发声器件的耗电量不一致，如，发声器件需要更高的耗电量，所以本例发光器件和发声器件各设计一路电压控制电路，具体的，如图3所示，声光器件电源电路包括第一电压控制电路和第二电压控制电路，电源辅助天线分别向第一电压控制电路和第二电压控制电路供电，第一电压控制电路向发光器件供电，第二电压控制电路向发声器件供电；本例的第一电压控制电路和第二电压控制电路的电路原理相同，其电路图如图4所示，第一电压控制电路中设有第一元器件组件，电源辅助天线3向第一电压控制电路供电的电压大于第一元器件组件设定的第一设定电压时，第一电压控制电路向发光器件供电，发光器件发光；相应的，第二电压控制电路中设有第二元器件组件，电源辅助天线向第二电压控制电路供电的电压大于第二元器件组件设定的第二设定电压时，第二电压控制电路向发声器件供电，所述发声器件发声；本例的第一元器件组件和第二元器件组件均包括压敏二极管，且第一元器件组件的压敏二极管的反向耐压值和第二元器件组件的压敏二极管的反向耐压值不同，该相应的反向耐压值即为相应的第一/第二设定电压，通过选择压敏二极管的不同参数，可以实现不同电压的控制。

通过设计第一电压控制电路和第二电压控制电路分别给发光和发声器件供电，只有在电源辅助天线3获得足够能量时才能同时进行发声、发光操作，能量欠缺的时候只能实现发光操作，能量不足时则不能进行声光操作，由于当RFID读写器和标签距离改变时，相应的能量发生变化，使得声光操作距离可控，声光效果更佳。

进一步，本例的声光器件电源电路还包括阻抗匹配电路和倍压整流电路，其中，阻抗匹配电路与电源辅助天线3耦合，倍压整流电路耦合于阻抗匹配电路和第一/第二电压控制电路之间，其中，倍压整流电路的电路图如图5所示，当RFID读写器和标签距离改变时，则倍压整流电路的输出电压也产生相应的变化，当倍压整流电路的输出电压大于压敏二极管的反向耐压值时，电阻R1两端的电压差开始增加，三极管Q1被慢慢打开，电压控制电路的输出端电压开始上升，逐渐趋向倍压整流电路处的电压可以为发光器件或发声器件提供电流。

通过本例设计的无源RFID声光标签，在不增加额外电池类电源的情况下，使无源RFID标签实现声光效果，且，通过两路电压控制电路分别给发光和发声器件供电，以实现发声和发光器件对功耗要求的不同。

以上应用了具体个例对本实用新型进行阐述，只是用于帮助理解本实用新型，并不用以限制本实用新型。对于本实用新型所属技术领域的技术人员，依据本实用新型的思想，还可以做出若干简单推演、变形或替换。