专利名称：一种功率放大器模块及一种rfid阅读器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及射频识别领域，特别涉及一种功率放大器模块及一种RFID阅读
ο
背景技术：
RFID (Radio Frequency Identif ication，射频识别)阅读器又称为 RFID 识别器， 或者RFID读卡器。近年来，随着微型集成电路技术的进步，RFID技术的应用也越来越广泛， 各种专利文献对RFID阅读器做出了不同的改进。中国专利《多通道射频识别设备及方法》(公开号101441707)公开了一种多通道射频识别设备，可根据每个通道中射频信号强度需求分别设置匹配的功率，使RFID阅读器能够达到更好的读卡效果。中国专利《一种超高频射频识别读写器降功耗用的发射电路》(公开号 101299232)也对RFID识别器做出了改进，其主要改进点在于，让功率放大模块在向射频标签发射单频横幅载波信号，为射频标签提供工作所需能量时工作在非线性状态；在单片机收到射频应答后，工作在线性状态。从而降低RFID识别器的功耗。RFID阅读器中一般包括有功率放大器，功率放大器的可靠性直接决定阅读器的可靠性和使用寿命。现有技术中的RFID阅读器只包括一路功率放大器，如图1所示。对于那些不需要阅读器连续工作的应用领域，如身份识别、防伪认证等，功率放大器不需要长时间连续工作，具有较高的可靠性。但是，有很多应用领域需要RFID阅读器在较大的发射功率下M小时不间断工作。持续大功率发射会使功率放大器发热量非常大，温度快速升高。通常采用的散热片或金属外壳散热方式难以快速有效的散热，过高的温度造成功率放大器可靠性下降，很容易出现不稳定现象，从而导致RFID阅读器可靠性下降，使用寿命也会比较短。
实用新型内容本实用新型要解决的技术问题是，提供一种用于RFID阅读器的功率放大器模块， 解决RFID阅读器由于长时间连续工作散热而导致可靠性下降的问题。为解决上述技术问题，本实用新型提供一种功率放大器模块，功率放大器模块包括功率放大器单元、选通单元，所述功率放大器单元与所述选通单元连接，所述功率放大器单元包括至少两路功率放大器，所述选通单元与所述功率放大器单元中的一路功率放大器连通。所述选通单元包括第一选择开关、第二选择开关，所述第一选择开关与所述至少两路功率放大器的输入端口连接，所述第二选择开关与所述至少两路功率放大器的输出端口连接。进一步地，所述第一选择开关与所述至少两路功率放大器其中一路功率放大器的输入端口连接，所述第二选择开关与该路功率放大器的输出端口连接。[0010]在一种实施例中，所述第一选择开关和/或所述第二选择开关为射频开关。本实用新型还提供一种RFID阅读器包括处理器模块、调制解调模块、信号收发模块以及天线，还包括上述的功率放大器模块；所述处理器模块发送工作状态控制信号给所述功率放大器模块，所述功率放大器模块根据接收到的工作状态控制信号选择工作状态；所述处理器模块将射频信号发送给所述调制调解模块，所述调制调解模块将接收到的射频信号调制后发送给所述功率放大器进行放大；所述信号收发模块接收所述功率放大器放大的射频信号发送给天线，所述天线将所述射频信号发射到空中并接收外部信号，所述天线将接收到的信号发送给调制解调模块，所述调制解调模块解调接收到的信号后发给处理器模块处理。进一步地，所述处理器模块分别与所述功率放大器模块的功率放大器单元以及选通单元连接，所述处理器模块分别发送工作状态控制信号给所述功率放大器单元的至少两路功率放大器以及选通单元，所述功率放大器单元的至少两路功率放大器根据接收到的工作状态控制信号选择工作状态，所述选通单元根据接收到的工作状态控制信号选择至少连通一路功率放大器。在一种实施例中，所述选通单元包括第一选择开关、第二选择开关，所述第一选择开关与所述至少两路功率放大器的输入端口连接，所述第二选择开关与所述至少两路功率放大器的输出端口连接。所述处理器模块控制所述第一选择开关与一路功率放大器的输入端口连接，控制所述第二选择开关与同一路功率放大器的输出端口连接。所述第一选择开关和/或所述第二选择开关为射频开关。本实用新型的有益效果是通过在RFID阅读器的电路中设置多路功率放大器，减少每路功率放大器的连续工作时间，减少每路功率放大器的发热，降低每路功率放大器的工作温度，从而提高功率放大器的可靠性。
图1为现有技术中RFID阅读器的逻辑框图；图2为本实用新型中RFID阅读器的逻辑框图；图3为图2中功率放大器模块的内部具体逻辑框图。
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。请参考图1，图1中所示为现有技术中，RFID阅读器只包括一路功率放大器的情形。只有一路功率放大器的RFID阅读器，在长时间大功率下工作很容易引起功率放大器温度升高，与其伤神费力地想办法散热，还不如从根本上解决功率放大器长时间工作而导致温度升高的问题。本实用新型提供了一种功率放大器模块，所述功率放大器模块包括功率放大器单元、选通单元，其中，功率放大器单元包括至少两路功率放大器，所述至少两路功率放大器并列与所述选通单元连接，所述选通单元用于选择所述功率放大器单元中的至少一路功率放大器工作。该用于RFID阅读器的功率放大器模块有多路功率放大器交替工作，从而从根本上解决了功率放大器因长时间工作而引起的可靠性下降的问题。本实用新型还提供一种RFID阅读器。请参考图2，图2为本实用新型中RFID阅读器的逻辑框图。其中，RFID阅读器包括处理器模块1、调制解调模块2、功率放大器模块3、 信号收发模块4以及天线5。处理器模块1分别与调制解调模块2以及功率放大器模块3 电连接，功率放大器器模块与信号收发模块4连接，信号收发模块4与天线5及调制解调模块2电连接。处理器模块1控制调制解调器2以及功率放大器模块3的工作模式。处理器模块1将需要发送到空间的信号首先发给调制解调器2进行调制，调制解调器2完成对信号的调制后将信号发送给功率放大器模块3，功率放大器模块3对信号进行放大后由信号收发模块4经由天线5发送到空间中。另一方面，天线5接收到空间中的信号后，由信号收发模块4将接收到的信号发送给调制解调模块2解调后发送给处理器模块1进行处理。请参考图3，图中所示为图2中功率放大器模块3的内部结构图。功率放大器模块3包括功率放大器单元31和选通单元32，功率放大器单元31包括至少两路功率放大器； 选通单元32包括第一选择开关321、第二选择开关322，第一选择开关321及第二选择开关 322为射频开关。在图3所示的实施例中，功率放大器单元31包括功率放大器311及功率放大器312，所述第一选择开关321及第二选择开关322为单刀双掷射频开关。第一选择开关321、第二选择开关322、功率放大器311以及功率放大器312分别与处理器模块1电连接。第一选择开关321及第二选择开关322分别与功率放大器311及功率放大器312的输入端口及输出端口相连接。当第一选择开关321选择功率放大器311时，第二选择开关 322也选择功率放大器311。在一种实施例中，第一选择开关321 —端分别通过RFl端口与功率放大器311连接，通过RF2端口与功率放大器312连接，另一端通过RFCl端口与调制解调模块2连接；第二选择开关322 —端分别通过RF 3端口与功率放大器311连接，通过 RF4端口与功率放大器312连接，另一端通过RFC2端口与信号收发模块4连接。在以上实施例中，处理器模块1控制功率放大器311及功率放大器312的启动与关闭，以及控制第一选择开关321的RFCl端口与RFl端口、RF2端口及第二选择开关322的RFC2端口与RF 3 端口、RF4端口的连通与断开。需要说明的是，当第一选择开关321的RFCl端口与RFl端口连通时，第二选择开关322的RFC2端口与RF 3端口连通；当第一选择开关321的RFCl 端口与RF2端口连通时，第二选择开关322的RFC2端口与RF4端口连通。功率放大器311 及功率放大器312通过第一选择开关321接收所述调制解调模块2输出的射频信号进行放大，通过第二选择开关322把放大后的射频信号输出到信号收发模块4。处理器模块1通过第三控制线CTRL 3与第一选择开关321及第二选择开关322 相连，通过第一控制线CTRLl与功率放大器311相连，通过第二控制线CTRL2与功率放大器 312相连。在一种实施例中，当处理器模块1控制第一控制线CTRLl的信号为高电平、第二控制线CTRL2的信号为低电平、第三控制线CTRL 3的信号为低电平时，第一选择开关321 切换至RFl端口、第二选择开关322切换至RF 3端口，此时，功率放大器311启动并通过第一选择开关321的RFl端口及RFCl端口与调制解调模块2建立电连接，通过第二选择开关 322的RF3端口及RFC2端口与信号收发模块4建立电连接，功率放大器312关闭。当处理器模块1控制第一控制线CTRLl的信号为低电平、第二控制线CTRL2的信号为高电平、第三控制线CTRL3的信号为高电平时，第一选择开关321切换至RF2端口、第二选择开关322切换至RF4端口，此时，功率放大器312启动并通过第一选择开关321的RFCl端口及RF2端口与调制解调模块2建立电连接，通过第二选择开关322的RFC2端口及RF4端口与信号收发模块4建立电连接，功率放大器311关闭。处理器模块1通过改变第一控制线CTRL1、第二控制线CTRL2、第三控制线CTRL3的电平，即可实现对功率放大器311与功率放大器312 的控制，实现两路功率放大器的轮流工作，从而减少单路功率放大器的工作时间，减少单路功率放大器的发热量以提高RFID阅读的可靠性。需要说明的是，上述实施例中采用两个功率放大器轮流工作，采用两个以上的功率放大器也是可以的。在一种实施例中，所述功率放大器单元31包括3路功率放大器，则第一选择开关321及第二选择开关为单刀三掷开关，处理器模块1仍然通过一根控制线与第一选择开关321及第二选择开关322连接，处理器模块通过3根控制线分别与3路功率放大器连接，以控制各功率放大器的工作状态。功率放大器单元31包括3路以上的功率放大器依此类推。需要说明的是，上述步骤中开启及关闭各功率放大器，可以是在达到预设时间后进行，也可以是在检测到功率放大器的温度上升到预设值时进行的。本实用新型提供的用于RFID阅读器的功率放大器模块，及RFID阅读器及提高 RFID阅读器可靠性的方法，采用多路功率放大器轮流工作，减少每路功率放大器的工作时间，为长时间大功率工作的RFID阅读器提供了一种有效的散热途径。采用本实用新型提供的RFID阅读器，从根本上解决了长时间工作的RFID阅读器因散热不良而引起的可靠性下降的问题。以上内容是结合具体的实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种功率放大器模块，其特征在于，所述功率放大器模块包括功率放大器单元、选通单元，所述功率放大器单元与所述选通单元连接，所述功率放大器单元包括至少两路功率放大器，所述选通单元与所述功率放大器单元中的一路功率放大器连通。
2.如权利要求1所述的功率放大器模块，其特征在于，所述选通单元包括第一选择开关、第二选择开关，所述第一选择开关与所述至少两路功率放大器的输入端口连接，所述第二选择开关与所述至少两路功率放大器的输出端口连接。
3.如权利要求2所述的功率放大器模块，其特征在于，所述第一选择开关与所述至少两路功率放大器其中一路功率放大器的输入端口连接，所述第二选择开关与该路功率放大器的输出端口连接。
4.如权利要求2或3所述的功率放大器模块，其特征在于，所述第一选择开关和/或所述第二选择开关为射频开关。
5.一种RFID阅读器，包括处理器模块、调制解调模块、信号收发模块以及天线，其特征在于，还包括如权利要求1-4任一项所述的功率放大器模块；所述处理器模块发送工作状态控制信号给所述功率放大器模块，所述功率放大器模块根据接收到的工作状态控制信号选择工作状态；所述处理器模块将射频信号发送给所述调制调解模块，所述调制调解模块将接收到的射频信号调制后发送给所述功率放大器进行放大；所述信号收发模块接收所述功率放大器放大的射频信号发送给天线，所述天线将所述射频信号发射到空中并接收外部信号，所述天线将接收到的信号发送给调制解调模块，所述调制解调模块解调接收到的信号后发给处理器模块处理。
6.如权利要求5所述的RFID阅读器，其特征在于，所述处理器模块分别与所述功率放大器模块的功率放大器单元以及选通单元连接，所述处理器模块分别发送工作状态控制信号给所述功率放大器单元的至少两路功率放大器以及选通单元，所述功率放大器单元的至少两路功率放大器根据接收到的工作状态控制信号选择工作状态，所述选通单元根据接收到的工作状态控制信号选择至少连通一路功率放大器。
7.如权利要求6所述的RFID阅读器，其特征在于，所述选通单元包括第一选择开关、第二选择开关，所述第一选择开关与所述至少两路功率放大器的输入端口连接，所述第二选择开关与所述至少两路功率放大器的输出端口连接。
8.如权利要求7所述的RFID阅读器，其特征在于，所述处理器模块控制所述第一选择开关与一路功率放大器的输入端口连接，控制所述第二选择开关与同一路功率放大器的输出端口连接。
9.如权利要求6-8任一项所述的RFID阅读器，其特征在于，所述第一选择开关和/或所述第二选择开关为射频开关。
专利摘要本实用新型公开了一种功率放大器模块，所述功率放大器模块包括功率放大器单元、选通单元，所述功率放大器单元与所述选通单元连接，所述功率放大器单元包括至少两路功率放大器，所述选通单元与所述功率放大器单元中的一路功率放大器连通。本实用新型还公开了一种包括上述功率放大器模块的RFID阅读器。通过在RFID阅读器中加入多路功率放大器进行交替工作，以减少每路功率放大器的工作时间，减少各路功率放大器的发热量，从而降低各路功率放大器的工作温度，提高功率放大器及RFID阅读器的可靠性。
文档编号G06K7/00GK201985820SQ20112011017
公开日2011年9月21日 申请日期2011年4月14日 优先权日2011年4月14日
发明者欧阳立, 苏成月 申请人:国民技术股份有限公司