一种多频段rfid读取装置及方法
【专利摘要】本发明涉及一种多频段RFID读取装置及方法，其装置包括控制单元、信号产生单元、天线单元、LNA单元、混频器、滤波器和解码单元；所述控制单元分别与所述信号产生单元、解码单元连接，所述信号产生单元分别与混频器、天线单元连接，所述天线单元分别与所述LNA单元线路连接、外部RFID标签无线连接，所述LNA单元与混频器连接，所述混频器与所述滤波器连接，所述滤波器与解码单元连接。相对现有技术，本发明能支持多个频段RFID读取，RFID读取准确、且能远距离读取，系统扩展简单、灵活方便。
【专利说明】-种多频段RFID读取装置及方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及RFID读取器【技术领域】，特别涉及一种多频段RFID读取装置及方法。
【背景技术】
[0002] 射频识别（Radio Frequency Identification,简称RFID)是一种利用射频信号通 过空间耦合实现无线信息通信。它通过无线射频信号自动识别目标对象并获取目标数据， 具有快速、准确、可靠的特点。
[0003] RFID标签依据是否自带电源可分为有源电子标签和无源电子标签。有源电子标签 可以工作在主动发送射频信号模式或者被动接收射频信号模式；而无源电子标签只能工作 在被动接收射频信号模式下，因为无源电子标签需要靠RFID读取器产生的电磁波能量来 工作。有源电子标签通常具有更远的通信距离，更好的保密性；而无源电子标签则具有重量 轻，价格便宜的优势。因此目前市场上有源电子标签和无源电子标签同时存在。
[0004] 有源电子标签按照工作频率可以分为433MHz，900MHz，2. 45GHz，5. 8GHz ;无源电 子标签按照工作频段可以分为 125KHz, 133KHz, 13. 56MHz, 27. 12MHz, 433MHz, 900MHz。
[0005] 其中工作在125KHz和133KHz属于低频电子标签，与低频标签相关的国际标准有： IS011784/11785(用于动物识别）、IS018000-2(125-135KHz)。低频电子标签典型应用于动 物识别、容器识别、工具识别等。
[0006] 其中工作在13. 56MHz和27. 12MHz属于中高频电子标签，与中高频标签相关的国 际标准有：IS014443、IS015693、IS018000-3(13. 56MHz)。中高频标签典型应用于电子车票、 电子身份证、门禁控制等。
[0007] 其中工作在433MHz和900MHz属于超高频电子标签，与超高频标签相关的国际标 准有：IS010374, IS018000-6 (860-930MHz)，IS018000-7 (433. 92MHz)，ANSI NCITS256-1999 等。
[0008] 其中工作在2. 4GHz和5. 8GHz属于微波电子标签，与微波标签相关的国际标准有： IS018000-4 (2. 45GHz)，IS018000-5 (5. 8GHz)。微波标签一般为有源标签，其它频段一般为 无源标签。
[0009] -张RFID标签一般只支持上述中的一种频段，而传统的RFID读取器只能够读取 一种或者两种频段的RFID标签，在RFID应用越来越广泛的今天，该读取器已经不能满足物 流，运输上采用不同RFID标签进行读取，管理的需求。如果采用传统的RFID读取器，那么 针对不同频段的RFID标签，都需要一个相应的读取器与之对应，这样RFID的应用在物联网 的应用将受到限制。
[0010] 中国专利CN201210116820. 8中公开了"多频段RFID读写器及其读写方法"，其主 要技术是实现了 "多频段射频天线"，把至少两个不同频段的天线组合在一起，通过"射频选 择模块"来把不同频段的射频信号传递到不同频段的"射频处理模块"。这种方案主要特点 是在天线上把不同频段的天线组合在一起，使多频段读写器的物理尺寸变小，但在"射频处 理模块"上仍然需要"至少两个不同频段的射频处理单元"，"不同频段的射频处理单元"负 责不同频段的信号解调、滤波等预处理。因此在射频处理方面仍然复杂，处理单元会随着支 持频段的增加而增加。
[0011] 在现有的多频段RFID读取设备中，有把几种频段单一的读取设备进行简单的模 块级组合而实现支持多种频段RFID标签的读取，这种实现方式存在天线多，模块多，功耗 大的缺点。另外也有把多种频段的天线融合在一个天线模块上，通过频率判断来区分不同 频段的RFID标签，从而分别送到不同频段的解码单元进行解码，这种实现方式解决了天线 多的问题，但因为同样存在多个频段的解码单元，仍然没有解决模块数量多的问题。以上两 种实现方式都存在不同频段需要不同的解码单元的问题，例如需要的解码频段由2个增加 到4个，那么解码单元对应要从2个增加到4个，一方面带来了模块数量的增加，另一方面 导致产品不能灵活在应用现场调整，如果按照最优化配置产品则增加了产品的种类，而如 果都是最大化配置产品则会使产品价格增加。
[0012] 在现有的多频段RFID读取设备中，当对两种不同频段的RFID标签进行读取时，存 在不同频段标签最远识别距离不同的问题，虽然可以通过调整不同频段的链路增益来缓解 识别距离的问题，但一方面多条链路的增益调整增加了产品成本，另一方面因为解码单元 的独立，导致很难找到一个不同频段相同读取距离的平衡点。
【发明内容】
[0013] 本发明所要解决的技术问题是提供一种能支持多个频段RFID读取，RFID读取准 确、且能远距离读取，系统扩展简单、灵活方便的RFID读取装置及方法。
[0014] 本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种多频段RFID读取装置，包括控制 单元、信号产生单元、天线单元、LNA单元、混频器、滤波器和解码单元；
[0015] 所述控制单元，其分别与所述信号产生单元、解码单元连接，用于向信号产生单元 顺序发送不同频段读卡指令和向解码单元发送当前的配置频段和协议信息；
[0016] 所述信号产生单元，其分别与所述混频器连接、天线单元连接，用于根据不同频段 读卡指令产生RFID标签读卡信号，向天线单元发送读卡信号，向混频器发送本振信号；
[0017] 所述天线单元，其分别与LNA单元线路连接、外部RFID标签无线连接，用于接收外 部RFID标签发送的RFID标签的返回信号，向LNA单元发送外部RFID标签返回信号；
[0018] 所述LNA单元，其与混频器连接，用于将天线单元的RFID标签返回信号进行动态 增益放大，并向混频器发送放大后的RFID标签返回信号；
[0019] 所述混频器，其与滤波器连接，用于将信号产生单元的读卡信号和放大后的RFID 标签的返回信号进行混频，并将混频后的信号发送给滤波器；
[0020] 所述滤波器，其与解码单元，用于滤除该滤波器带宽以外的信号和抑制带宽外的 所有信号，将过滤后的信号分别发送给解码单元；
[0021] 所述解码单元，用于根据滤波器过滤后的信号、和控制单元提供的频段和协议信 息进行解码，向控制单元发送解码信号向外部设备输出标签。
[0022] 进一步技术方案，所述滤波器为带通滤波器。
[0023] 进一步技术方案，所述信号产生单元和所述天线单元通过PA单元连接，所述PA单 元用于将RFID标签读卡信号动态增益放大，向天线单元发送动态增益放大后的RFID标签 读卡信号。
[0024] 进一步技术方案，所述滤波器和解码单元之间还通过时钟恢复单元连接，所述时 钟恢复单元用于根据过滤后的信号恢复来自RFID标签的时钟，并向解码单元发送恢复时 钟信号。
[0025] 一种RFID读取方法，包括以下步骤：
[0026] 步骤S1 :控制单元向信号产生单元顺序发送不同频段读卡指令和向解码单元发 送当前的配置频段和协议信息；
[0027] 步骤S2 :信号产生单元根据不同频段读卡指令产生RFID标签读卡信号，向天线单 元发送读卡信号，向混频器发送本振信号；
[0028] 步骤S3 :天线单元接收外部RFID标签发送的RFID标签的返回信号，向LNA发送 外部RFID标签的返回信号；
[0029] 步骤S4 :LNA单元将RFID标签的返回信号进行动态增益放大，并向混频器发送放 大后的RFID标签的返回信号；
[0030] 步骤S5 :混频器将信号产生单元的本振信号和放大后的RFID标签的返回信号进 行混频，并将混频后的信号发送给滤波器；
[0031] 步骤S6 :滤波器滤除该滤波器带宽以外的信号和抑制带宽外的所有信号，将过滤 后的信号分别发送给解码单元和时钟恢复单元；
[0032] 步骤S7 :解码单元根据滤波器过滤后的信号和控制单元提供的频段和协议信息 进行解码，向控制单元发送解码信号及向外部设备输出标签信号。
[0033] 进一步技术方案，所述混频器读取低频段的标签返回信号时，混频器将低频段的 标签返回信号和信号产生单元的中频信号混频，得到中频信号，再将标签返回信号搬移到 中频段；
[0034] 所述混频器读取高频段的标签返回信号时，混频器将高频段的标签返回信号和信 号产生单元的高频信号混频，得到中频信号，再将标签返回信号搬移到中频段；
[0035] 所述混频器读取超高频段的标签返回信号时，混频器将超高频段的标签返回信号 和信号产生单元的超高频信号混频，得到中频信号，再将标签返回信号搬移到中频段；
[0036] 所述混频器读取微波段的标签返回信号时，混频器将标签返回信号的微波频段信 号和信号产生单元的微波频段信号混频，得到中频信号，再将标签返回信号搬移到中频。
[0037] 进一步技术方案，所述滤波器根据RFID协议要求的数据通信带宽对滤波带宽进 行动态调整，同时滤波器根据RFID协议要求的带外抑制对滤波器阶数进行动态调整。
[0038] 本发明的有益效果是：
[0039] 1、多频段RFID读取装置支持读取不同频段RFID标签，但是系统模块数不变，降低 了生产成本；
[0040] 2、改变滤波器的滤波阶数和增益，可以使不同频段RFID标签读取距离上一致；
[0041] 3、RFID标签返回信号进行频谱搬移，把不同频段RFID标签返回信号搬移到一个 相对狭窄固定频点上，方便滤波器和后续单元统一对不同频段的标签回传信号进行统一处 理；
[0042] 4、滤波器可以滤除该滤波器带宽以外的信号，从而避免各读取器相互干扰；
[0043] 5、时钟恢复单元在高速率RFID通信协议上，使解码时钟与RFID标签的工作时钟 频率一致，或者相位一致，亦或者是频率和相位都一致，提高了其正确解码标签数据的能 力，提高了系统读卡灵敏度，在相同输出功率下，提高了读卡距离；
[0044] 6、物联网系统中，实现了对不同RFID标签的读取，提高了物流运输，物料管理，资 产管理等方面的效率；
[0045] 7、可以根据应用现场的需要灵活配置支持的RFID标签频段，通过控制单元的适 应性更改信息，系统扩展简单、灵活方便，读取装置适应性广。
【专利附图】
【附图说明】
[0046] 图1为本发明一种多频段RFID读取装置模块框图；
[0047] 图2为本发明一种多频段RFID读取装置实施模块框图；
[0048] 图3为本发明一种多频段RFID读取装置实施模块框图；
[0049] 图4为本发明一种多频段RFID读取装置实施模块框图；
[0050] 图5为本发明一种多频段RFID读取方法流程图。
【具体实施方式】
[0051] 以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并 非用于限定本发明的范围。
[0052] 如图1至图4所示，一种多频段RFID读取装置，包括控制单元101、信号产生单元 102、天线单元104、LNA单元105、混频器106、滤波器107和解码单元109 ;
[0053] 所述控制单元101，其分别与所述信号产生单元102、解码单元109连接，用于向信 号产生单元102顺序发送不同频段读卡指令和向解码单元109发送当前的配置频段和协议 信息；
[0054] 所述信号产生单元102,其分别与所述天线单元104、混频器106连接，用于根据不 同频段读卡指令产生RFID标签读卡信号，向天线单元104发送读卡信号，向混频器103发 送本振信号；
[0055] 所述天线单元104,其分别与LNA单元105线路连接、外部RFID标签无线连接，用 于接收外部RFID标签发送的RFID标签的返回信号，向LNA单元105发送外部RFID标签返 回信号；
[0056] 所述LNA单元105,其与混频器106连接，用于将天线单元104的RFID标签返回信 号进行动态增益放大，并向混频器106发送放大后的RFID标签返回信号；
[0057] 所述混频器106,其与滤波器107连接，用于将信号产生单元102的读卡信号和放 大后的RFID标签的返回信号进行混频，并将混频后的信号发送给滤波器107 ;
[0058] 所述滤波器107,其与解码单元109,用于滤除该滤波器107带宽以外的信号和抑 制带宽外的所有信号，将过滤后的信号分别发送给解码单元109 ;
[0059] 所述解码单元109,用于根据滤波器107过滤后的信号、和控制单元101提供的频 段和协议信息进行解码，向控制单元101发送解码信号向外部设备输出标签。
[0060] 所述滤波器104为带通滤波器。
[0061] 所述信号产生单元102和所述天线单元104通过PA单元103连接，所述PA单元 103用于将RFID标签读卡信号动态增益放大，向天线单元101发送动态增益放大后的RFID 标签读卡信号。
[0062] 所述滤波器107和解码单元109之间还通过时钟恢复单元108连接，所述时钟恢 复单元108用于根据过滤后的信号恢复来自RFID标签的时钟，并向解码单元109发送恢复 时钟信号。
[0063] 如图5所示，一种RFID读取方法，包括以下步骤：
[0064] 步骤S1 :控制单元101向信号产生单元102顺序发送不同频段读卡指令和向解码 单元109发送当前的配置频段和协议信息；
[0065] 步骤S2 :信号产生单元102根据不同频段读卡指令产生RFID标签读卡信号，向天 线单元104发送读卡信号，向混频器106发送本振信号；
[0066] 步骤S3 :天线单元104接收外部RFID标签发送的RFID标签的返回信号，向LNA单 元105发送外部RFID标签的返回信号；
[0067] 步骤S4 :LNA单元105将RFID标签的返回信号进行动态增益放大，并向混频器106 发送放大后的RFID标签的返回信号；
[0068] 步骤S5 :混频器106将信号产生单元102的本振信号和放大后的RFID标签的返 回信号进行混频，并将混频后的信号发送给滤波器107 ;
[0069] 步骤S6 :滤波器107滤除该滤波器107带宽以外的信号和抑制带宽外的所有信 号，将过滤后的信号分别发送给解码单元109 ;
[0070] 步骤S7 :解码单元109根据滤波器过滤后的信号和控制单元101提供的频段和协 议信息进行解码，向控制单元101发送解码信号及向外部设备输出标签信号。
[0071] 所述混频器106读取低频段的标签返回信号时，混频器106将低频段的标签返回 信号和信号产生单元的中频信号混频，得到中频信号，再将标签返回信号搬移到中频段；
[0072] 所述混频器106读取高频段的标签返回信号时，混频器106将高频段的标签返回 信号和信号产生单元102的高频信号混频，得到中频信号，再将标签返回信号搬移到中频 段；
[0073] 所述混频器106读取超高频段的标签返回信号时，混频器106将超高频段的标签 返回信号和信号产生单元102的超高频信号混频，得到中频信号，再将标签返回信号搬移 到中频段；
[0074] 所述混频器106读取微波段的标签返回信号时，混频器106将标签返回信号的微 波频段信号和信号产生单元102的微波频段信号混频，得到中频信号，再将标签返回信号 搬移到中频。
[0075] 所述滤波器104根据RFID协议要求的数据通信带宽对滤波带宽进行动态调整，同 时滤波器104根据RFID协议要求的带外抑制对滤波器阶数进行动态调整。
[0076] 实施例1 :如图2所示，控制单元101首先读取低频标签指令，控制单元101送给 信号产生单元102,从而使信号产生单元102产生对应低频读取标签卡信号；控制单元101 通知解码单元109,准备按照低频标签协议对返回信号进行解码。
[0077] 信号产生单元102根据控制单元101的读卡指令一方面产生低频读卡信号，例如 125KHZ的连续波信号；产生的低频读卡信号送给PA单元103进行功率放大；信号产生单元 102同时产生一个中频信号，用于对标签的返回信号进行混频，该中频信号可以是5MHz。
[0078] PA单元103对读卡信号进行功率放大，该PA单元103的增益可以依据控制单元 101或者解码单元109的解码结果进行动态调整，也可以使PA单元103的增益固定；经过 PA单元103功率放大后的低频读卡信号送到天线单元104。
[0079] 天线单元104对PA单元103过来的低频读卡信号进行发射，在天线辐射范围内的 低频RFID标签收到足强度的辐射能量后，正确解码出读卡指令后，反射标签ID信息；天线 单元104在收到标签ID信息后，送给LNA单元105进行放大；所述天线单元104可以是发 射天线和接收天线为一个天线，也可以是发射天线和接收天线独立。
[0080] LNA单元105放大来自天线单元104接收到的标签回传信号，该LNA单元105的 增益可以依据控制单元101或者解码单元109的解码结果进行动态调整，也可以使LNA单 元105的增益固定。经过LNA单元105放大的标签回传信号作为混频器106的一个频率输 入。
[0081] 混频器106对一方面来自LNA单兀105放大后的标签回传信号，另一方面来自信 号产生单元102的中频信号，并对这两个信号进行混频；该混频器106的增益可以依据控制 单元101或者解码单元109的解码结果进行动态调整，也可以使混频器106的增益固定；经 过混频器106后，标签返回信号发生了频谱搬移，频谱搬移后的标签返回信号输出到滤波 器 107。
[0082] 滤波器107对经过频谱搬移后的标签返回信号进行滤波，所述滤波器107为带通 滤波器，其中心频点固定，但会与信号产生单元102产生的中频信号对应，比如信号产生单 元产生的中频信号为5MHz，那么这里的滤波器104中心频点即为5MHz ;所述滤波器的带宽 可以依据解码单元109的解码结果，依据支持的协议进行动态改变，比如125KHZ低频标签， 遵守IS018000-2协议时，其滤波器带宽最大即为5KHz ;经过滤波的标签返回信号发送给时 钟恢复单元108,同时也发送给解码单元109。
[0083] 时钟恢复单元108对滤波器107送来的标签返回信号，进行标签卡的时钟恢复； 需要指出的是，时钟恢复单元108在所支持的协议数据传输速率低时，可以仅依据读取器 的时钟即可正确解码；比如125KHz低频标签，遵守IS018000-2协议时，因为数据传输速率 为1?5Kbps,这时时钟恢复单元108可以停止工作或者省略该单元；所述的时钟恢复单元 108在对超商频标签进彳了读取时，时钟恢复单兀108必须运打。
[0084] 解码单元109对滤波器107送来的标签返回信号，以及时钟恢复单元108恢复出 的标签卡时钟信号进行标签卡的解码；需要指出的是，在当前的协议数据传输速率低时，可 以直接由读取器本地时钟进行解码；解码后的信号即为标签卡返回信息，包括标签ID号 等。解码单元109的输出可以连接到PC等主控单元。
[0085] 实施例2 :如图3所示，天线单元104 -直工作在接收状态，在收到微波标签（有 源）214主动发送的ID信息后，送给LNA单元105进行放大。
[0086] LNA单元105放大来自天线单元104接收到的标签返回信号，该LNA单元105的增 益可以依据控制单元101或者解码单元109的解码结果进行动态调整，也可以使LNA单元 105的增益固定；经过LNA单元105放大的标签回传信号作为混频器106的一个频率输入。
[0087] 混频器106对来自LNA单元105放大后的标签回传信号和来自信号产生单元102 的微波信号进行混频；该混频器106的增益可以依据控制单元101或者解码单元109的解 码结果进行动态调整，也可以使混频器106的增益固定；经过混频器106后，标签回传信号 发生了频谱搬移，频谱搬移后的标签返回信号输出到滤波器107。
[0088] 滤波器107对经过频谱搬移后的标签返回信号进行滤波，所述滤波器107为带 通滤波器，其中心频点固定，但会与信号产生单元102产生的微波信号和标签返回信号 频率对应，比如信号产生单元产生的微波信号频率为2440MHz，标签返回信号中心频率为 2450MHz，那么这里的滤波器107中心频点即为2450-2440 = 10MHz ;所述滤波器的带宽可 以依据解码单元109的解码结果，依据支持的协议进行动态改变，比如2450MHz微波标签， 遵守IS018000-4协议时，其滤波器带宽最大即为5MHz。经过滤波的标签返回信号传送给时 钟恢复单元108,同时也传送给解码单元109。
[0089] 时钟恢复单元108对滤波器107送来的标签返回信号，进行标签卡的时钟恢复。 [0090] 解码单元109对滤波器107送来的标签返回信号，以及时钟恢复单元108恢复出 的标签卡时钟信号进行标签卡的解码；需要指出的是，在当前的协议数据传输速率低时，可 以直接由读取器本地时钟进行解码；解码后的信号即为标签卡返回信息，包括标签ID号 等。解码单元109的输出可以连接到PC等主控单元。
[0091] 实施例3 :如图4所示，控制单元101首先读取超高频标签命令，送给信号产生单 元102,从而使信号产生单元102产生对应超高频读取标签卡信号；控制单元101同时通知 解码单元109,准备按照超高频标签协议对返回信号进行解码。
[0092] 信号产生单元102根据控制单元101指令产生超高频读卡信号，例如900MHz的 ASK调制信号；产生的超高频读卡信号送给PA单元103进行功率放大；信号产生单元102同 时产生另一个超高频信号，用于对标签返回的信号进行混频，该超高频信号可以是790MHz。
[0093] PA单元103对读卡信号进行功率放大，该PA单元103的增益可以依据控制单元 107或者解码单元106的解码结果进行动态调整，也可以使PA单元103的增益固定；经过 PA单元103功率放大后的超高频读取标签卡信号送到天线单元104。
[0094] 天线单元104对PA单元103过来的超高频读卡信号进行发射，在天线辐射范围内 的超高频RFID标签收到足强度的辐射能量后，正确解码出读卡指令后，反射标签ID信息； 天线单元104在收到标签ID信息后，送给LNA单元105进行放大。所述天线单元104可以 是发射天线和接收天线为一个天线，也可以是发射天线和接收天线独立。
[0095] LNA单元105放大来自天线单元104接收到的标签回传信号，该LNA单元105的 增益可以依据控制单元104或者解码单元109的解码结果进行动态调整，也可以使LNA单 元105的增益固定。经过LNA单元105放大的标签回传信号作为混频器106的一个频率输 入。
[0096] 混频器106对一方面来自LNA单兀105放大后的标签回传信号，另一方面来自信 号产生单元102的超高频信号，并对这两个信号进行混频；该混频器106的增益可以依据 控制单元101或者解码单元109的解码结果进行动态调整，也可以使混频器106的增益固 定；经过混频器106后，标签回传信号发生了频谱搬移，频谱搬移后的标签返回信号输出到 滤波器107。
[0097] 滤波器107对经过频谱搬移后的标签返回信号进行滤波，所述滤波器107为一 带通滤波器，其中心频点固定，但会与信号产生单元108产生的超高频信号和标签返回的 频率对应，比如信号产生单元102产生的超高频信号为790MHz，标签卡返回的中心频点为 900MHz，那么这里的滤波器107中心频点即为900-790 = 110MHz。所述滤波器的带宽可以 依据解码单元109的解码结果，依据支持的协议进行动态改变，比如900MHz超高频标签，遵 守IS018000-6C协议时，其滤波器带宽最大即为640KHz.经过滤波的标签返回信号送给第 二级混频器113。
[0098] 混频器113对第一级滤波器107发送的标签回传信号，和自信号产生单元102的 高频信号，并对这两个信号进行混频；该混频器106的增益可以依据控制单元101或者解码 单元109的解码结果进行动态调整，也可以使混频器113的增益固定。经过混频器113后， 标签回传信号发生了频谱搬移，频谱搬移后的标签返回信号输出到第二级滤波器114。
[0099] 滤波器114对经过频谱搬移后的标签返回信号进行滤波，所述滤波器114为带通 滤波器，其中心频点固定，但会与信号产生单元102产生的高频信号和第一级混频后输出 的中心频率对应，比如信号产生单元102产生的高频信号为100MHz，第一级混频后输出的 中心频点为110MHz，那么这里的滤波器114中心频点即为110-100 = 10MHz。所述滤波器 的带宽可以依据解码单元109的解码结果，依据支持的协议进行动态改变，比如900MHz超 高频标签，遵守IS018000-6C协议时，其滤波器带宽最大即为640KHz.经过滤波的标签返回 信号传送给时钟恢复单元108,同时也传送给解码单元109。
[0100] 时钟恢复单元108对滤波器114送来的标签返回信号，进行标签卡的时钟恢复；需 要指出的时，时钟恢复单元108在所支持的协议数据传输速率低时，可以仅依据读取器的 时钟即可正确解码。
[0101] 解码单元108对滤波器114送来的标签返回信号，以及时钟恢复单元108恢复出 的标签卡时钟信号进行标签卡的解码；在当前的协议数据传输速率低时，可以直接由读取 器本地时钟进行解码；解码后的信号即为标签卡返回信息，包括标签ID号等；解码单元108 的输出可以连接到PC等主控单元。
[0102] 以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和 原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1. 一种多频段RFID读取装置，其特征在于：包括控制单元（101)、信号产生单元 (102)、天线单元（104)、LNA单元（105)、混频器（106)、滤波器（107)和解码单元（109); 所述控制单元（101)，其分别与所述信号产生单元（102)、解码单元（108)连接，用于向 信号产生单元（102)顺序发送不同频段读卡指令和向解码单元（109)发送当前的配置频段 和协议信息； 所述信号产生单元（102)，其分别与所述混频器（106)连接、天线单元（104)连接，用于 根据不同频段读卡指令产生RFID标签读卡信号，向天线单元（104)发送读卡信号，向混频 器（103)发送本振信号； 所述天线单元（104)，其分别与LNA单元（105)线路连接、外部RFID标签无线连接，用 于接收外部RFID标签发送的RFID标签的返回信号，向LNA单元（105)发送外部RFID标签 返回信号； 所述LNA单元（105)，其与混频器（106)连接，用于将天线单元（104)的RFID标签返回 信号进行动态增益放大，并向混频器（106)发送放大后的RFID标签返回信号； 所述混频器（106)，其与滤波器（107)连接，用于将信号产生单元（102)的读卡信号和 放大后的RFID标签的返回信号进行混频，并将混频后的信号发送给滤波器（107); 所述滤波器（107)，其与解码单元（109)，用于滤除该滤波器（107)带宽以外的信号和 抑制带宽外的所有信号，将过滤后的信号分别发送给解码单元（109); 所述解码单元（109)，用于根据滤波器（107)过滤后的信号、和控制单元（101)提供的 频段和协议信息进行解码，向控制单元（101)发送解码信号向外部设备输出标签。
2. 根据权利要求1所述一种多频段RFID读取装置，其特征在于：所述滤波器（104)为 带通滤波器。
3. 根据权利要求1所述一种多频段RFID读取装置，其特征在于：所述信号产生单元 (102)和所述天线单元（104)通过PA单元（103)连接，所述PA单元（103)用于将RFID标 签读卡信号动态增益放大，向天线单元（101)发送动态增益放大后的RFID标签读卡信号。
4. 根据权利要求1所述一种多频段RFID读取装置，其特征在于：所述滤波器（107)和 解码单元（109)之间还通过时钟恢复单元（108)连接，所述时钟恢复单元（108)用于根据 过滤后的信号恢复来自RFID标签的时钟，并向解码单元（109)发送恢复时钟信号。
5. -种多频段RFID读取方法，其特征在于：包括以下步骤： 步骤S1 :控制单元（101)向信号产生单元（102)顺序发送不同频段读卡指令和向解码 单元（109)发送当前的配置频段和协议信息； 步骤S2 :信号产生单元（102)根据不同频段读卡指令产生RFID标签读卡信号，向天线 单元（101)发送读卡信号，向混频器（106)发送本振信号； 步骤S3 :天线单元（104)接收外部RFID标签发送的RFID标签的返回信号，向LNA单 元（105)发送外部RFID标签的返回信号； 步骤S4 :LNA单元（105)将RFID标签的返回信号进行动态增益放大，并向混频器（106) 发送放大后的RFID标签的返回信号； 步骤S5:混频器（106)将信号产生单元（102)的本振信号和放大后的RFID标签的返 回信号进行混频，并将混频后的信号发送给滤波器（107); 步骤S6:滤波器（107)滤除该滤波器（107)带宽以外的信号和抑制带宽外的所有信 号，将过滤后的信号分别发送给解码单元（109); 步骤S7 :解码单元（109)根据滤波器过滤后的信号和控制单元（101)提供的频段和协 议信息进行解码，向控制单元（101)发送解码信号及向外部设备输出标签信号。
6. 根据权利要求5所述一种多频段RFID读取方法，其特征在于：所述混频器（106)读 取低频段的标签返回信号时，混频器（106)将低频段的标签返回信号和信号产生单元的中 频信号混频，得到中频信号，再将标签返回信号搬移到中频段； 所述混频器（106)读取高频段的标签返回信号时，混频器（106)将高频段的标签返回 信号和信号产生单元（102)的高频信号混频，得到中频信号，再将标签返回信号搬移到中 频段； 所述混频器（106)读取超高频段的标签返回信号时，混频器（106)将超高频段的标签 返回信号和信号产生单元（102)的超高频信号混频，得到中频信号，再将标签返回信号搬 移到中频段； 所述混频器（106)读取微波段的标签返回信号时，混频器（106)将标签返回信号的微 波频段信号和信号产生单元（102)的微波频段信号混频，得到中频信号，再将标签返回信 号搬移到中频。
7. 根据权利要求5所述一种多频段RFID读取方法，其特征在于：所述滤波器（104)根 据RFID协议要求的数据通信带宽对滤波带宽进行动态调整，同时滤波器（104)根据RFID 协议要求的带外抑制对滤波器阶数进行动态调整。
【文档编号】G06K7/00GK104112108SQ201410309792
【公开日】2014年10月22日 申请日期:2014年6月30日 优先权日:2014年6月30日
【发明者】蒋泰, 唐宽, 张余明, 王皓奎, 邓家明 申请人:广西瀚特信息产业股份有限公司