一种RFID天线复用电路的制作方法

本技术涉及无线射频识别，尤其涉及一种rfid天线复用电路。

背景技术：

1、rfid技术已经融入到我们生活的众多场景之中，具体应用有门禁卡、银行卡、公交卡、二代身份证、护照等。

2、rfid技术应用在各个行业中通常有相应的行业标准，当需要将多个应用集成到一个终端读卡器时往往没有单一的rfid芯片方案。此时就需要在一个终端中使用多颗rfid芯片。

3、将多颗rfid芯片集成到同一个终端中时，常用的解决方案是给每颗rfid芯片配备独立的天线电路，包含:滤波电路、匹配电路、接收电路、天线线圈。此方案器件数量多、天线线圈占用面积大且天线线圈相互可能产生干扰。

4、另一种解决方案是每颗rfid芯片配备独立的滤波电路、匹配电路、接收电路，通过切换开关复用天线线圈，此方案解决了上述方案天线线圈占用面积大、线圈相互干扰问题，但是切换开关位于匹配电路与天线线圈之间会产生两个问题：1、天线谐振电压可高达30v，对切换开关工作电压有耐压要求；2、需要使用能够双向传输信号的切换开关。

5、因此，如何提供一种结构简单、器件要求低的rfid天线复用电路方案是本领域技术人员亟需解决的问题。

技术实现思路

1、鉴于上述的分析，本实用新型旨在提供一种rfid天线复用电路，用以解决现有技术中天线线圈占用面积大，线圈互相干扰的问题。

2、本实用新型的目的主要是通过以下技术方案实现的：该电路包括：控制器、n个rfid芯片、切换开关、n个接收电路、滤波电路、匹配电路、天线线圈；

3、所述控制器、切换开关、滤波电路、匹配电路和天线线圈依次连接；

4、所述每一个rfid芯片均与控制器连接，且每一个rfid芯片均通过切换开关与滤波电路的输入端连接；

5、所述接收电路的输入端均连接匹配电路，且输出端与对应rfid芯片连接。

6、进一步的，所述切换开关为单刀单掷、单刀双掷、单刀多掷、双刀双掷、双刀多掷或多刀多掷开关；

7、切换开关包括常闭通道、常开通道、控制通道in和公共管脚con；

8、所述各rfid芯片连接切换开关的常闭通道或常开通道，所述控制器连接切换开关的导通通道。

9、进一步的，所述rfid芯片包括参考电平管脚vmid、接收信号管脚rx、第一信号输出管脚tx1和第二信号输出管脚tx2；

10、所述参考电平管脚vmid和接收信号管脚rx连接对应接收电路的输出端，第一信号输出管脚tx1和第二输出信号管脚tx2连接切换开关的常闭通道nc或切换开关的常开通道no。

11、进一步的，所述滤波电路，包括第一电感、第二电感、第一滤波电容和第二滤波电容；

12、第一电感和第二电感的一端均连接切换开关的公共管脚con，第一电感的另一端和第一滤波电容的一端、匹配电路连接，作为滤波电路的第一输出端，第二电感的的另一端和第二滤波电容的一端、匹配电路连接，作为滤波电路的第二输出端；第一滤波电容和第二滤波电容的另一端均接地。

13、进一步的，所述匹配电路，包括第一电容、第二电容、第三电容和第四电容；

14、第一电容和第二电容串联，第三电容和第四电容串联，第一电容的另一端连接滤波电路的第一输出端，第三电容的另一端连接滤波电路的第二输出端，第二电容和第四电容的另一端均接地，第一电容和第二电容的连接端、第三电容和第四电容的连接端均连接天线线圈。

15、进一步的，所述接收电路包括第一分压电阻、第二分压电阻和耦合电容；

16、所述第一分压电阻的一端和耦合电容的一端连接，耦合电容的另一端连接滤波电路的第一输出端，第一分压电阻的另一端连接第二分压电阻和rfid芯片的接收管脚信号rx，第二分压电阻的另一端连接rfid芯片的参考电平管脚vmid。

17、进一步的，所述每个rfid芯片至少支持一种rfid协议，n个rfid芯片通过切换开关分时复用滤波电路、匹配电路和天线线圈。

18、进一步的，所述rfid芯片通过第一输出管脚tx1、第二输出管脚tx2或第一输出管脚tx1和第二输出管脚tx2同时输出差分信号，产生13.56mhz的方波读卡波形，第一输出管脚tx1和第二输出管脚tx2输出的差分信号幅值相同相位相反。

19、进一步的，所述控制器与rfid芯片通过uart、usb、spi、i2c传输通信数据。

20、进一步的，所述控制器控制rfid芯片读卡时，通过切换开关将对应rfid芯片产生的差分信号通过滤波电路、匹配电路输出至天线线圈；

21、所述天线线圈接收外部信号发送至每一个接收电路，每一个接收电路将外部信号的幅值调整至rx接收电压范围后传输至对应的rfid芯片，仅与外部信号匹配的rfid芯片能接收外部信号。

22、与现有技术相比，本实用新型至少可实现如下有益效果：

23、本申请在rfid芯片和滤波电路之间增加切换开关，降低了对切换开关的耐压和通信方向要求，通过复用滤波电路，匹配电路和天线线圈，减少了器件数量降低了成本，也有效减小了电路体积和不同rfid芯片之间的干扰，解决了手持终端、智能穿戴等小型设备集成问题。

24、本实用新型中，上述各技术方案之间还可以相互组合，以实现更多的优选组合方案。本实用新型的其他特征和优点将在随后的内容中阐述，并且，部分优点可从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点可通过文字以及附图中所特别指出的内容中来实现和获得。

技术特征：

1.一种rfid天线复用电路，其特征在于，该电路包括：控制器、n个rfid芯片、切换开关、n个接收电路、滤波电路、匹配电路、天线线圈；

2.根据权利要求1所述的一种rfid天线复用电路，其特征在于，所述切换开关为单刀单掷、单刀双掷、单刀多掷、双刀双掷、双刀多掷或多刀多掷开关；

3.根据权利要求2所述的一种rfid天线复用电路，其特征在于，所述rfid芯片包括参考电平管脚vmid、接收信号管脚rx、第一信号输出管脚tx1和第二信号输出管脚tx2；

4.根据权利要求3所述的一种rfid天线复用电路，其特征在于，所述滤波电路，包括第一电感、第二电感、第一滤波电容和第二滤波电容；

5.根据权利要求4所述的一种rfid天线复用电路，其特征在于，所述匹配电路，包括第一电容、第二电容、第三电容和第四电容；

6.根据权利要求5所述的一种rfid天线复用电路，其特征在于，所述接收电路包括第一分压电阻、第二分压电阻和耦合电容；

7.根据权利要求6所述的一种rfid天线复用电路，其特征在于，所述每个rfid芯片至少支持一种rfid协议，n个rfid芯片通过切换开关分时复用滤波电路、匹配电路和天线线圈。

8.根据权利要求7所述的一种rfid天线复用电路，其特征在于，所述rfid芯片通过第一输出管脚tx1、第二输出管脚tx2或第一输出管脚tx1和第二输出管脚同时输出差分信号，产生13.56mhz的方波读卡波形，第一输出管脚tx1和第二输出管脚tx2输出的差分信号幅值相同相位相反。

9.根据权利要求8所述的一种rfid天线复用电路，其特征在于，所述控制器与rfid芯片通过uart、usb、spi、i2c传输通信数据。

10.根据权利要求9所述的一种rfid天线复用电路，其特征在于，所述控制器控制rfid芯片读卡时，通过切换开关将对应rfid芯片产生的差分信号通过滤波电路、匹配电路输出至天线线圈；

技术总结
本技术涉及一种RFID天线复用电路，属于无线射频识别技术领域，解决了现有技术中天线线圈占用面积大，线圈互相干扰的问题。该电路包括：控制器、n个RFID芯片、切换开关、n个接收电路、滤波电路、匹配电路、天线线圈；控制器、切换开关、滤波电路、匹配电路和天线线圈依次连接；每一个RFID芯片均与控制器连接，且每一个RFID芯片均通过切换开关与滤波电路的输入端连接；接收电路的输入端均连接匹配电路，且输出端与对应RFID芯片连接。减少了器件数量降低了成本，减小了芯片之间的干扰。

技术研发人员：张汉林,刘志强,王俊峰
受保护的技术使用者：数据通信科学技术研究所
技术研发日：20230714
技术公布日：2024/3/27