一种rfid手持阅读器的辅助读写装配件及其读取方法
【专利摘要】本发明公开了一种RFID手持阅读器的辅助读写装配件，包括可装卸的装配件，所述RFID手持读卡器中设置有内置天线，所述装配件通过固定装置安装于所述手持读卡器上，所述装配件上设置有RFID天线辐射条。本发明通过在手持读卡器的顶部安装带有RFID辐射条的装配件，用安装好的装配件的RFID辐射条去抵近近场环标签后，RFID辐射条与环标签形成一个阻抗共轭匹配良好、辐射性能大幅度提升的标签整体，从而环标签可以非常可靠稳定地被手持读卡器读到；本发明具有读取信息精确、可靠、稳定性高和使用寿命较长的优点。
【专利说明】一种RFID手持阅读器的辅助读写装配件及其读取方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种可装卸的手持读卡器的装配件，尤其涉及一种RFID手持阅读器的辅助读写装配件及其读取方法。
【背景技术】
[0002]随着社会经济及技术的发展，人们的日常生活越来越离不开各种RFID技术。例如，各种物品的盘点；例如，物流系统中货物信息的采集等等。这些RFID技术的运用都离不开RFID手持读卡器的运用。
[0003]由于手持读卡器体积、重量、可靠性、便捷性的苛刻要求，RFID手持读卡器的天线往往都是集成在手持读卡器的内部，不能更换。为了追求手持读卡器读取标签的性能，手持读卡器往往采用远扬的线极化或圆极化天线。
[0004]UHFRFID标签由两部分组成，一分部为标签芯片，另外一部分为标签天线；
[0005]如图1所示，右侧为标签芯片的等效电路，左侧为标签天线的等效电路；当天线与标签各自阻抗共轭对应时，UHFRFID标签实现最好的阻抗匹配；
[0006]标签天线与标签芯片阻抗共轭关系如下:
[0007]Zant — Rant+j*XANT Zic — RIC+j*XIC Rant — Ric Xant — _XIC
[0008]参照图2所示，以AlienHiggs (TM) 3芯片为例，采用ADS软件对其芯片等效电路进行阻抗仿真，可以取AlienHiggs (TM) 3芯片的并联电阻Ri的值等于为1500W，并联电容Ci的值等于0.85pF。参照图3为仿真所得标签芯片阻抗实部曲线，在920MHz频率处其阻抗实部值为27.1欧姆；参照图4为仿真所得标签芯片阻抗虚部曲线，920MHz频率处其阻抗虚部值为-199.8欧姆。那么标签天线的阻抗根据共轭条件，应该为阻抗实部相等或接近，阻抗虚部互为相反数，为最佳匹配。
[0009]当RFID标签被海量运用时，考虑到成本的原因，往往采用近场环标签的方案，因为这种标签体积小，天线金属走线短，可以大幅的节约成本。
[0010]由于该UHFRFID标签，只具备匹配环，没有天线辐射条，存在以下特性:
[0011]第一:这种近场环形标签，由于其:
[0012]I由于没有天线辐射条，天线阻抗实部极低，无法实现与芯片良好的阻抗共轭匹配；
[0013]2由于没有天线辐射条，只能靠电磁场近场耦合的方式进行工作。
[0014]由于其阻抗失配和近场耦合的工作方式，决定了标签只能被近距离读写，读取距离只能在小于IOcm的范围。
[0015]因此，近场环形标签往往性能不佳，可被读取的距离非常近；
[0016]第二:由于手持读卡器体积与重量的要求，手持读卡器天线往往被小型化内置到手持读卡器内部，这种小型化的内置方案必然导致手持读卡器天线效率的严重下降。
[0017]由于以上两个原因，RFID手持读卡器如需读写这种环形标签时，必须非常抵近这种标签才能有效地读写标签。而这种读写方式从在以下缺陷:[0018]第一:由于其读取距离近，在实际运用中，非常的不方便。拿手持读卡器去抵近标签读取，或者拿着贴有标签的物体去抵近读卡器读取，都存在非常不方便的情况；
[0019]第二:由于其读取距离近，当环形标签近距离紧密排列的时候，手持机的抵近读取，常常出现读取不到任何标签信息，要么出现同时读到多个标签的情况，对于RFID运用非常的不利；
[0020]第三:由于环标签的阻抗失配以及其近场耦合的工作方式，再加上手持读卡器内置读卡器天线效率低下，无论环标签如何抵近手持读卡器天线，都存在不能可靠读取的情况，这对RFID的运用非常致命的。
【发明内容】
[0021]本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种RFID手持阅读器的辅助读写装配件及其读取方法。
[0022]本发明通过以下技术方案来实现上述目的:
[0023]本发明包括可装卸的装配件，所述RFID手持读卡器中设置有内置天线，所述装配件通过固定装置安装于所述手持读卡器上，所述装配件上设置有RFID天线辐射条。
[0024]进一步，所述固定装置包括两根支杆和连接杆，所述装配件通过两根所述支杆安装于所述RFID手持读卡器的顶部，且所述装配件能够在两个所述支杆之间旋转，两根所述支杆之间设置有所述连接杆。
[0025]进一步，所述RFID手持读卡器顶部的两侧均安装有卡槽。
[0026]进一步，两个所述支杆的两端和中部均设置有孔，两个所述支杆的一端分别通过螺钉安装于所述卡槽内，两个所述支杆的另一端与所述装配件旋转连接。
[0027]进一步，所述连接杆的两端均设置有螺纹，所述连接杆的两端分别穿过两个所述支杆中部的孔后通过螺母螺纹连接。
[0028]进一步，所述装配件为长方形、正方形、圆形、椭圆或多边形中的一种。
[0029]进一步，所述装配件为长方形。
[0030]进一步，所述装配件相对两边上设置有旋转杆，所述旋转杆安装于两个所述支杆的另一端孔内，且能够旋转。
[0031]进一步，所述旋转杆的直径与两个所述支杆另一端设置孔的直径相适配。
[0032]进一步，所述RFID天线辐射条由两条“η”字形或“L”字形金属条和一条“一”字形金属条构成，所述“一”字形金属条的两端分别与两条所述“η”字形金属条的一端连接。
[0033]进一步，所述“一”字形金属条为直线型、锯齿形或与所述近场环形标签的结构相适配。
[0034]进一步，所述装配件的固定装置为安装套，所述RFID天线辐射条安装于所述安装套上，所述安装套套装于所述手持读卡器的上端。
[0035]进一步，所述装配件的固定装置包括旋转碗和蜗杆，所述旋转碗安装于所述装配件的中心位置上，所述蜗杆的一端安装于所述旋转碗中，且能够旋转，所述蜗杆的另一端吸附于所述手持读卡器的上端。
[0036]本发明的有益效果在于:
[0037]本发明通过在手持读卡器的顶部安装带有RFID天线辐射条的装配件，用安装好的带有RFID天线辐射条的装配件去抵近近场环标签后RFID天线辐射条与环标签形成一个阻抗共轭匹配良好、辐射性能大幅度提升的标签整体，从而环标签可以非常可靠稳定地被手持读卡器读到。带有RFID天线辐射条的装配件是可以随时拆装的，当读取常用的远扬大尺寸标签时，取下带有RFID天线辐射条的装配件，单独依靠内置的手持读卡器的天线工作；当要读取小型化的环标签时，可以安装上带有RFID天线辐射条的装配件，来对环形标签进行读取；本发明具有读取信息精确、可靠、稳定性高和使用寿命较长的优点。
【专利附图】
【附图说明】
[0038]图1为现有标签芯片与标签天线的等效电路图；
[0039]图2为对图1的芯片等效电路进行阻抗仿真图；
[0040]图3为图2仿真所得标签芯片阻抗实部曲线图；
[0041]图4为图2仿真所得标签芯片阻抗虚部曲线图；
[0042]图5是本发明实施例二的结构示意图；
[0043]图6是本发明实施例二中的固定装置的结构示意图；
[0044]图7是本发明所述一种RFID手持阅读器的辅助读写装配件的结构示意图；
[0045]图8是本发明所述带有RFID天线福射条的装配件的结构示意图；
[0046]图9是图7中所述装配件的结构放大示意图；
[0047]图10是本发明所述RFID天线辐射条靠近环形标签的整体阻抗图；
[0048]图11是本发明所述带有RFID天线辐射条的装配件靠近近场标签的整体辐射方向图；
[0049]图12是本发明近场环形标签与所述装配件上RFID天线辐射条共同工作时，标签天线的整体的等效电路；
[0050]图13是本发明实施例三的结构示意图。
[0051]图中:I一装配件、2 — RFID天线辐射条、3—旋转杆、4一螺钉、5—孔、6—支杆、7—连接杆、8—螺母、9一RFID手持读卡器、10一卡槽、11一安装套、12—旋转碗、13—蜗杆。
【具体实施方式】
[0052]下面结合附图对本发明作进一步说明:
[0053]实施例一:如图7、图8和图9所示，本发明包括可装卸的手持读卡器的装配件1，RFID手持读卡器9中设置有内置天线(图中未示出)，装配件I通过固定装置安装于手持读卡器9上，固定装置包括两根支杆6和连接杆7，两根支杆6安装于RFID手持读卡器9的顶部，且装配件I能够在两个支杆6之间旋转，装配件I上设置有RFID天线辐射条2，两根支杆6之间设置有连接杆7，RFID手持读卡器9顶部的两侧均安装有卡槽10，两个支杆6的两端和中部均设置有孔5，两个支杆6的一端分别通过螺钉4安装于卡槽10内，两个支杆6的另一端与装配件I旋转连接，连接杆7的两端均设置有螺纹，连接杆7的两端分别穿过两个支杆6中部的孔5后通过螺母8螺纹连接，装配件I为长方形，装配件I相对两边上设置有旋转杆3，旋转杆3安装于两个支杆6的另一端孔5内，且能够旋转，旋转杆3的直径与两个支杆6另一端设置孔5的直径相适配，RFID天线2由两条“η”字形或“L”字形金属条和一条“一”字形金属条构成，所述“一”字形金属条的两端分别与两条所述“η”字形金属条的一端连接，所述“一”字形金属条为直线型、锯齿形或与所述近场环形标签的结构相适配。
[0054]实施例二:如图5和图6所示，装配件的固定装置为安装套11，装配件I安装于安装套11上，安装套11套装于手持读卡器9的上端。
[0055]实施例三:如图13所示，装配件的固定装置包括旋转碗12和蜗杆13，旋转碗12安装于装配件I的中心位置上，蜗杆13的一端安装于旋转碗12中，且能够旋转，蜗杆13的另一端吸附于手持读卡器9的上端。
[0056]本发明的的工作原理如下:
[0057]如图12所示，当近场环形标签所述RFID天线辐射条共同工作时，标签天线的整体的等效电路模型，该天线可以通过一个简化的电路模型来分析，基于电路模型得到从天线馈电口处看进去的输入阻抗:
【权利要求】
1.一种RFID手持阅读器的辅助读写装配件，所述RFID手持读卡器(9)中设置有内置天线，其特征在于:包括可装卸的装配件(1)，所述可装卸的装配件(I)通过固定装置安装于所述手持读卡器(9 )上，所述可装卸的装配件(I)上设置有RFID天线辐射条(2 )。
2.根据权利要求1所述的一种RFID手持阅读器的辅助读写装配件，其特征在于:所述固定装置包括两根支杆(6 )和连接杆(7 )，所述可装卸的装配件(I)通过两根所述支杆(6 )安装于所述RFID手持读卡器(9)的顶部，且所述可装卸的装配件(I)能够在两个所述支杆(6)之间旋转，两根所述支杆(6)之间设置有所述连接杆(7)。
3.根据权利要求1所述的一种RFID手持阅读器的辅助读写装配件，其特征在于:所述RFID手持读卡器(9)顶部的两侧均安装有卡槽(10)。
4. 根据权利要求2或3所述的一种RFID手持阅读器的辅助读写装配件，其特征在于:两个所述支杆(6)的两端和中部均设置有孔(5)，两个所述支杆(6)的一端分别通过螺钉(4)安装于所述卡槽(10)内，两个所述支杆(6)的另一端与所述可装卸的装配件(I)旋转连接。
5.根据权利要求2或4所述的一种RFID手持阅读器的辅助读写装配件，其特征在于:所述连接杆(7)的两端均设置有螺纹，所述连接杆(7)的两端分别穿过两个所述支杆(6)中部的孔(5)后通过螺母(8)螺纹连接。
6.根据权利要求1所述的一种RFID手持阅读器的辅助读写装配件，其特征在于:所述可装卸的装配件(I)为长方形、正方形、圆形、椭圆或多边形中的一种。
7.根据权利要求6所述的一种RFID手持阅读器的辅助读写装配件，其特征在于:所述可装卸的装配件(I)为长方形。
8.根据权利要求1或4所述的一种RFID手持阅读器的辅助读写装配件，其特征在于:所述可装卸的装配件(I)相对两边上设置有旋转杆(3 )，所述旋转杆(3 )安装于两个所述支杆(6)的另一端孔(5)内，且能够旋转。
9.根据权利要求8所述的一种RFID手持阅读器的辅助读写装配件，其特征在于:所述旋转杆(3)的直径与两个所述支杆(6)另一端设置孔(5)的直径相适配。
10.根据权利要求1所述的一种RFID手持阅读器的辅助读写装配件，其特征在于:所述RFID天线辐射条(2)由两条“n”字形或“L”字形金属条和一条“一”字形金属条构成，所述“一”字形金属条的两端分别与两条所述“n”字形金属条的一端连接。
11.根据权利要求10所述的一种RFID手持阅读器的辅助读写装配件，其特征在于:所述“一”字形金属条为直线型、锯齿形或与所述近场环形标签的结构相适配。
12.根据权利要求1所述的一种RFID手持阅读器的辅助读写装配件，其特征在于:所述装配件的固定装置为安装套(11)，所述可装卸的装配件(I)安装于所述安装套(11)上，所述安装套(11)套装于所述手持读卡器(9)的上端。
13.根据权利要求1所述的一种RFID手持阅读器的辅助读写装配件，其特征在于:所述装配件的固定装置包括旋转碗(12)和蜗杆(13)，所述旋转碗(12)安装于所述可装卸的装配件(I)的中心位置上，所述蜗杆(13)的一端安装于所述旋转碗(12)中，且能够旋转，所述蜗杆(13)的另一端安装于所述手持读卡器(9)的上端。
14.一种RFID手持阅读器辅助读写装配件的读取方法，其特征在于:当读取常用的远扬大尺寸标签时，取下带有RFID天线辐射条的装配件，单独依靠内置的手持读卡器的天线工作；当要读取小型化的环标签时，可以安装上带有RFID天线辐射条的装配件，来对环形标签 进行读取。
【文档编号】G06K7/00GK103488964SQ201310447187
【公开日】2014年1月1日 申请日期:2013年9月26日 优先权日:2013年9月26日
【发明者】章伟, 赵田野 申请人:章伟