专利名称：一种uhf频段rfid阅读器的隔离装置的制作方法
技术领域：
本发明属于射频识别的技术领域，尤其涉及一种能提高RFID阅读器收发隔离度的定向耦合器的隔离电路。
背景技术：
射频识别(RFID， Radio Frequency Identification)技术是20世纪90年代开始兴起的一种自动识别技术，射频识别技术是一项利用射频信号通过空间耦合(交变磁场或电磁场)实现无接触信息传递并通过所传递的信息达到识别目的的技术。射频识别(RFID)技术现在得到了越来越广泛的应用，特别是超高频(UHF)频段射频识别技术，有着非常巨大的发展潜力。目前UHF频段RFID技术在物流、仓储管理等方面被认为非常有发展前途的行业。 由于UHF频段的RFID系统采用半双工的工作方式，从RFID阅读器到电子标签的数据传输和从电子标签到RFID阅读器的数据传输是交替进行的，但二者之间的能量交换却始终存在。所以RFID阅读器发射端泄漏的强信号不可避免地会影响接收端的接收灵敏度，其主要表现就是阅读器对标签的识别距离极大降低.同时较强的发射泄漏信号也会导致阅读器接收端的低噪声放大器进入饱和区域，降低其动态范围。因此，发射信号的泄露必须加以着重考虑并妥善处理，以提高阅读器的性能。为了提高阅读器发射端与接收端之间的隔离度，通常采用的方法一是使用两个不同极化的天线，分别与RFID阅读器的发射端和接收端连接用于发射和接收，但是这种方法会导致制造成本和尺寸成倍的增加。二是采用铁氧体材料制作而成的环形器来达到收发隔离的效果，但环形器价格昂贵、尺寸较大且隔离度一般也难以达到系统要求。
发明内容
本发明的目的是为了提高RFID阅读器的收发隔离度，提供了一种UHF频段RFID阅读器的隔离装置。 本发明所采用的技术方案是一种UHF频段RFID阅读器的隔离装置，包括功率放大及滤波单元、天线单元、接收单元和定向耦合器单元，所述定向耦合器单元的输入端口(pinl)与功率放大及滤波单元连接，输出端口 (pin2)与天线单元连接，隔离端口 (pin3)和接收单元连接。 所述隔离电路还包括发射功率检测单元，所述发射功率检测单元和定向耦合器单元的耦合输出端口 (Pin4)连接。 本发明的有益效果是本发明采用耦合器单元，提高RFID阅读器的收发隔离度，能有效地解决载波泄露的问题，尤其适用于在内部环境十分复杂空间中(如手持式RFID阅读器的内部空间)所使用。并且，本发明的方案采用定向耦合器单元，实施科学简单、成本低廉、尺寸小且不增加系统应用软件的工作量，也不进行系统的设备改造，就可以将系统的收发隔离度控制在系统所要求的范围内。
图1是定向耦合器原理图。
图2是本发明的原理结构图。
具体实施例方式
下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明。 根据定向耦合器四端口 (输入端口 pinl、输出端口 pin2、隔离端口 pin3、耦合输出端口pin4)的互易特性原理，如图l和图2所示，当发射信号通过功率放大及滤波单元由pinl输入时，pin2脚为输出端口，可接天线单元将信号辐射出去。当天线单元接收到标签的应答信号由Pin2脚输入时，pin3此时作为标签应答信号的耦合端口 ，将天线单元接收到的标签应答信号耦合后输出到接收单元，并且pin3脚为pinl脚输入时的隔离端口 ，可有效地将pinl脚的发射信号泄露和由于天线不匹配造成的发射信号的反射进行衰减，从而大大降低了发射信号泄露对接收单元的影响。pinl和pin3之间的隔离度取决于定向耦合器本身。上述功率放大及滤波单元由功率放大器和滤波器串联组成，RFID阅读器的输出端和功率放大器连接，滤波器和定向耦合器单元的pinl连接；天线单元采用收发一体式天线；接收单元采用低噪声放大器，一端和Pin3连接，另一端和RFID阅读器的输入端连接。
另外，耦合输出端口 pin4为输入端口 pinl脚的耦合端口 ，与发射功率检测单元连接，可监测发射信号的强度，所述发射功率检测单元采用功率检测器，可将输入功率的强度用模拟的电压表示出来，再将此模拟电压信号进行AD转换即可对发射信号的强度进行监 根据定向耦合器的互易特性原理，阅读器发射信号时，pin3端口为pinl的隔离端口 ，由于定向耦合器的隔离特性使得Pin3端口接收到的pinl泄露的发射信号很小，不至于影响接收通道；而天线单元感应到的标签应答信号却直接由定向耦合器的Pin2输入耦合至Pin3输出，对接收单元无影响。 本领域的普通技术人员将会意识到，这里所述的实施例是为了帮助读者理解本发明的原理，应被理解为本发明的保护范围并不局限于这样的特别陈述和实施例。凡是根据上述描述做出各种可能的等同替换或改变，均被认为属于本发明的权利要求的保护范围。
权利要求
一种UHF频段RFID阅读器的隔离装置，其特征在于，包括功率放大及滤波单元、天线单元、接收单元和定向耦合器单元，所述定向耦合器单元的输入端口(pin1)与功率放大及滤波单元连接，输出端口(pin2)与天线单元连接，隔离端口(pin3)和接收单元连接。
2. 根据权利要求1所述的一种UHF频段RFID阅读器的隔离装置，其特征在于，所述隔离电路还包括发射功率检测单元，所述发射功率检测单元和定向耦合器单元的耦合输出端口 (pin4)连接。
全文摘要
本发明涉及一种UHF频段RFID阅读器的隔离装置。包括功率放大及滤波单元、天线单元、接收单元和定向耦合器单元，所述定向耦合器单元的输入端口(pin1)与功率放大及滤波单元连接，输出端口(pin2)与天线单元连接，隔离端口(pin3)和接收单元连接。本发明的有益效果是本发明采用耦合器单元，提高RFID阅读器的收发隔离度，能有效地解决载波泄露的问题，尤其适用于在内部环境十分复杂空间中(如手持式RFID阅读器的内部空间)所使用。
文档编号G06K7/10GK101719214SQ200910263499
公开日2010年6月2日 申请日期2009年12月21日 优先权日2009年12月21日
发明者刘玲玲, 张强, 袁勇, 阚能华 申请人:成都九洲电子信息系统有限责任公司