一种高性能无线射频识别（RFID）标签读取设备的制作方法

本实用新型涉及无线射频技术领域，具体来说是一种高性能无线射频识别(RFID)标签读取设备。

背景技术：

目前，双频RFID标签读取设备的天线包括低频环形天线和高频环形天线，一般低频环形天线位于外圈，高频环形天线位于内圈，或者一个低频环形天线内套两个或多个高频环形天线，而双频RFID标签读取设备的天线覆盖范围主要由高频环形天线围成的面积决定，但是高频环形天线的面积是不能随意增大的，否者其性能将随之下降。

具体地，一般一个覆盖范围为1.2m×6m的双频RFID标签读取设备的天线构成是一个低频环形天线内有两个高频环形天线；而当该双频RFID标签读取设备的天线连接电路时，低频环形天线连接一个发射电路、两个高频环形天线各自连接一个接收电路，而由于高频环形天线与接收电路之间的馈线不能太长，否则会引入干扰，因此接收电路必须靠近高频环形天线，则因此多一个接收电路就多一个麻烦，多一个不可靠因素。而在实际使用时，一般会把发射电路和接收电路封装在一起，形成一个解码器。基于上述客观条件的限制，一个解码器就要位于天线的中间位置，或者布局两个解码器进行对称设置，其中一个高频环形天线一个解码器。

又由于目前在高频段的RFID的应用中，来自较远空间的各种电磁波将通过高频环形天线对读取设备造成干扰。一般地，高频段的RFID工作在几兆赫兹的频点以上，如6.8MHz或13.56MHz上，其干扰主要包括两方面：一个是短波广播电台的信号；另一个是交流电，当读取设备的天线靠近交流供电线路时也会受到干扰。而现有的高频天线是由一个谐振环路构成，该谐振环路是或由多段同轴线交叉构成，或由多个单芯导线和电容串联而成的谐振子串联构成，这样的谐振环一般只能通过自身的带宽限制来抑制干扰或者直接没有抗干扰的能力。

综上，现有的双频RFID标签读取设备的天线结构限制了天线的覆盖范围，或者说限制了一个解码器的读取标签信息的覆盖范围；而若要增加天线的覆盖范围则需要在低频环形天线内增加额外的高频环形天线，则意味着需要增加接收电路，这将会导致成本的增加，同时多个高频环形天线也会增加引入干扰的概率。

技术实现要素：

本实用新型目的是旨在提供了一种在不增加接收电路的情况下、即可以扩大覆盖范围、同时还能提高抗干扰能力的高性能无线射频识别(RFID)标签读取设备。

为实现上述技术目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种高性能无线射频识别(RFID)标签读取设备，包括RFID控制器、与所述控制器连接的解码器、天线，所述解码器包括发射电路和接收电路，所述天线包括与所述发射电路连接的低频环形天线、位于所述低频环形天线所围成的区域内的高频环形天线，所述高频环形天线又分为主高频环形天线和辅高频环形天线，所述主高频环形天线和所述辅高频环形天线均包括第一高频环形天线和第二高频环形天线，所述第一高频环形天线的终止端与所述第二高频环形天线的起始端连接，在所述主高频环形天线中，所述第一高频环形天线的起始端、所述第二高频环形天线的终止端分别与解码器相连；在所述辅高频环形天线中，所述第一高频环形天线的起始端与所述第二高频环形天线的终止端连接。

采用上述方案的实用新型，低频环形天线用于向双频RFID标签发送低频电磁波，以供双频RFID标签将该低频电磁波转换成供电电源进行激活，然后发出高频电磁波以将双频RFID标签中的信息发送给读取设备的主高频环形天线，而辅高频环形天线将会产生谐振电流，主高频环形天线感应谐振电流，以使接收电路接收到高频电磁波，在没有增加接收电路的数量的情况下，无需增加额外的成本的情况下，提高天线的覆盖范围。

而同时主高频环形天线和辅高频环形天线都由第一高频环形天线和第二高频环形天线组成，第一高频环形天线的终止端与第二高频环形天线的起始端连接；并且在主高频环形天线中，第一高频环形天线的起始端、第二高频环形天线的终止端分别与解码器相连；在辅高频环形天线中，第一高频环形天线的起始端与第二高频环形天线的终止端连接；即由同一根高频天线绕制成包括两个相同的高频天线环路，而且第一高频天线环路和第二高频天线环路在接收到来自较远空间的均匀的干扰电磁波时分别产生电流方向相反的谐振电流，且由于二者为相同的高频天线环路则产生的谐振电流的大小相等，从而干扰电磁波在两个高频天线环路中分别产生的谐振电流相互抵消，而由于高频RFID标签读取设备的天线读取高频RFID标签时距离该标签较近，则该标签在两个高频天线环路上是不均匀地，则产生的谐振电流不会被完全抵消，则可以接收到该标签发出的信号，即达到了抗干扰的目的，且提高天线输出信号的信噪比，同时可以确保高频RFID标签读取设备的天线能够接收到高频RFID标签发出的信号。

另外需要说明一下，如果仅仅只有主高频环形天线采用上述结构，而辅高频环形天线采用单一线圈的结构，当远处来的干扰电磁波将会在辅高频环形天线上产生谐振电流，而主高频环形天线将会感应谐振电流，最终使得本高频RFID标签读取设备的抗干扰能力大大降低。

进一步限定，还包括闭合环形导线，位于所述高频环形天线的外圈。

在高频环形天线外圈增加一个闭合环形导线，产生一个抵抗电磁场，阻止外部交变电磁场的变化，从而进一步提高读取设备的抗干扰功能。

进一步限定，所述主高频环形天线和辅高频环形天线并排布设，且间隔为6-8cm.

进一步限定，还包括与所述RFID控制器连接的MCU、与所述MCU连接的无线通信模块。

进一步限定，所述MCU为ARM7，所述无线通信模块为蓝牙模块。

RFID控制器将读取的信息传递给MCU，MCU将控制蓝牙模块将该信息传递给终端，从而实现无线传输。

本实用新型相比现有技术，在成本不变的情况下，读取覆盖范围更大、抗干扰能力强。

附图说明

本实用新型可以通过附图给出的非限定性实施例进一步说明；

图1为本实用新型一种高性能无线射频识别(RFID)标签读取设备结构示意图；

图2为天线和闭合环形导线的结构示意图；

主要元件符号说明如下：

RFID控制器1、解码器2、发射电路21、接收电路22、天线3、低频环形天线31、高频环形天线32、主高频环形天线321、辅高频环形天线322、第一高频环形天线32A、第二高频环形天线32B、闭合环形导线4、MCU 5、无线通信模块6。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员可以更好地理解本实用新型，下面结合附图和实施例对本实用新型技术方案进一步说明。

如图1、图2所示，一种高性能无线射频识别(RFID)标签读取设备，包括RFID控制器1、与所述控制器1连接的解码器2、天线3，所述解码器2包括发射电路21和接收电路22，所述天线3包括与所述发射电路21连接的低频环形天线31、位于所述低频环形天线31所围成的区域内的高频环形天线32，所述高频环形天线32又分为主高频环形天线321和辅高频环形天线322，所述主高频环形天线和所述辅高频环形天线均包括第一高频环形天线32A和第二高频环形天线32B，所述第一高频环形天线32A的终止端与所述第二高频环形天线32B的起始端连接，在所述主高频环形天线321中，所述第一高频环形天线32A的起始端、所述第二高频环形天线32B的终止端分别与解码器2相连；在所述辅高频环形天线322中，所述第一高频环形天线32A的起始端与所述第二高频环形天线32B的终止端连接。

还包括闭合环形导线4，位于所述高频环形天线32的外圈。

所述主高频环形天线321和辅高频环形天线322并排布设，且间隔为6-8cm。

还包括与所述RFID控制器1连接的MCU 5、与所述MCU5连接的无线通信模块6。

所述MCU 5为ARM7，所述无线通信模块6为蓝牙模块。

主高频环形天线321接收双频RFID标签发射出来的高频电磁波，成功读取双频RFID标签上的信息；辅高频环形天线322因RFID标签发射出来的高频电磁波产生谐振电流，以谐振电流的形式感应主高频环形天线321，从而将双频RFID标签的信息成功读取；主高频环形天线321和辅高频环形天线322在没有增加接收电路22的同时，扩大了读取覆盖范围，同时还在一定程度上降低了被干扰的可能性。

主高频环形天线321和辅高频环形天线322均采用同一根高频天线绕制成包括两个相同的高频天线环路的结构，使得来自远方的干扰高频电磁波在第一高频环形天线32A和第二高频环形天线32B上产生的谐振电流相抵消，而又不影响在覆盖区域内的双频RFID标签的读取，无疑提高了本设备的抗干扰能力。

以上对本实用新型提供的一种高性能无线射频识别(RFID)标签读取设备进行了详细介绍。具体实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。