专利名称：超高频rfid读写器模块的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种射频识别设备，特别是一种超高频射频识别读写器模块。
背景技术：
射频识别RFID设备的读写器模块的作用是向电子标签发射微波能量，激励电子 标签工作，同时发命令给电子标签，电子标签取得微波能量后反射信号，读写器通过对电子 标签反射回来的回波信号进行解调、放大、解码和译码处理，实现电子标签内存储的固定数 据和数据区数据的读取，也可以对数据区内的数据进行改写。在射频识别系统中，读写器的 工作频段为860 960MHz，可以对满足IS018000-6C协议的电子标签中的内容进行近距离 读写，并将所读写的电子标签的信息传送给射频识别终端。现有技术的读写器的印刷电路 板PCB尺寸较大、功耗大，不能与手机连接使用。
发明内容本实用新型的目的是提供一种超高频RFID读写器模块，要解决的技术问题是读 写器与手机操作平台兼容使用。本实用新型采用以下技术方案一种超高频RFID读写器模块，具有微波射频电 路、基带处理电路和天线，供电电路为微波射频电路、基带处理电路供电，所述微波射频电 路、基带处理电路与手机通过接口电路连接；所述微波射频电路、基带处理电路和天线设置 在一块印刷电路板上。本实用新型的微波射频电路由发射电路和接收电路构成。本实用新型的发射电路由RFID芯片外接晶体振荡器构成载波合成电路，载波合 成电路经第1平衡到不平衡转换器、方向性耦合器接天线连接器。本实用新型的接收电路的天线接收的信号经方向性耦合器、第2平衡到不平衡转 换器至RFID芯片。本实用新型的基带处理电路设有单片机。本实用新型的供电电路的稳压芯片为单片机提供3V工作电压，升压芯片为RFID 芯片提供5V工作电压。本实用新型的RFID芯片采用AS3990，晶体振荡器采用S5032-20MHZ，第1平衡到 不平衡转换器采用HHM1522E1，方向性耦合器采用RCP890Q10，第2平衡到不平衡转换器 采用HHM1522E1，单片机采用C8051F930-920，稳压芯片采用XC6209FP302，升压芯片采用 XC9119D10AM，接口电路采用 SN74LVC1G08DBV。本实用新型的超高频RFID读写器模块的工作频段为860MHz 960MHz。本实用新型的天线由高由高介电常数的陶瓷材料组成，天线体积不超过 IOmmX 3mm X 1mm。本实用新型的超高频RFID读写器模块的体积不超过31mmX27. 5mmX5mm。本实用新型与现有技术相比，采用集成电路芯片，模块式结构，体积小，读写模块与天线一体化设计，尺寸为31mmX27. 5mmX5mm，天线尺寸为10_X3_X 1_，成本低， 工作频段为860 960MHz，可读写符合IS018000-6C协议的电子标签，读写距离大于3cm， 通过对外接口单元，模块直接嵌入到手机中，方便与手机操作平台兼容使用。
图1是本实用新型的微波射频模块电路图。图2是本实用新型的解码及协议处理的电路图。图3是本实用新型的外围接口电路图。图4是本实用新型的供电电路的电路图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细说明。本实用新型的超高频 RFID读写器模块，由微波射频电路、基带处理电路、供电电路、天线、手机和接口电路组成。 微波射频电路由发射电路和接收电路构成。微波射频电路的功能是发射射频载波，通过载波微波能量激活电子标签，并将调 制于载波的数据信息传递给电子标签。同时接收电子标签返回的数据信息。对于符合ISO 18000-6C协议的电子标签，微波射频部分的AS3990芯片不仅完成数据的调制/解调、整形， 还会启动其芯片内部的低层协议处理器，完成标签数据的编解码。基带处理电路的功能是数据协议处理、与外部控制终端通信。如图1所示，微波射频电路分为发射电路和接收电路。发射电路的RFID芯片 U200AS3990内置有压控振荡器和锁相环电路，U200外接晶体振荡器X200S5032-20MHZ，构 成载波合成电路。载波合成后的信号经U200芯片内部缓冲放大，通过U200芯片的32、33 脚输出给第1平衡到不平衡转换器W201HHM1522E1的平衡端，即W201的3、4引脚，W201的 输出即1引脚连接到方向性耦合器W202 HHM1522E1的输入端即1脚，方向性耦合器的输出 端即2脚接天线连接器。接收电路的天线接收的信号经方向性耦合器W202、第2平衡到不 平衡转换器W200 HHM1522E1至U200内的接收通道，接收通道为平衡混频电路、滤波电路和 数字整形电路，射频模块的工作频段为860MHz 960MHz。如图2和图3所示，单片机MCU C8051F930-920,以及周边电路共同组成基带处理 电路单元，AS3990的并行口输出/输入1/0(0:7)与单片机Pl. 0 Pl. 7 口对应相连，搭建 出射频部分与基带部分的通道。U200的47、48脚输出符合ISO 18000-6C协议的数据，经过 AS3990解码后，直接通过Pl 口送单片机处理，向外发送数据时，是上述的一个逆过程。当手机向单片机发送数据时，手机数据发送端口经接插件CNl的2脚发送给接口 电路U3 SN74LVC1G08DBV的BB_TXD脚，经过U3驱动放大后从U3的4脚输出到单片机U2 的27脚。当单片机向手机发送数据时，从单片机U2的27脚经接插件CNl的1脚，再到手 机的数据接收端口。如图4所示，供电电路为MCU、RFID芯片U200供电。其中，MCU的工作电压是 3V,由稳压芯片Ul XC6209FP302稳压后输出，RFID芯片的工作电压是5V，由升压芯片 U4XC9119D10AM及外围电路组成。所述天线由高介电常数的陶瓷材料组成，天线体积不超过10mmX3mmXlmm。
4[0027]本实用新型的微波射频电路的工作频段为860MHz 960MHz，通过手机的操作平 台，对超高频RFID读写器模块进行读写控制。本实用新型的超高频RFID读写模块采用微波射频电路、基带处理电路和天线一 体化设置在一块印刷电路板PCB上，超高频RFID读写模块体积不超过3ImmX 27. 5mmX 5mm。本实用新型的工作过程接通电源，打开超高频RFID读写器模块使能后，各部分 电路开始工作，超高频RFID读写器模块根据手机操作平台发送的指令进行相应动作，手 机通过U3的BB_TXD端口和U3的TX与MCU通讯，在手机的功能菜单控制下，在读写ISO 18000-6C电子标签时，MCU启动RFID芯片U200的内部的载波合成电路、射频功率放大器， 编解码和接收/发射电路，整个电路进入工作状态，编解码的数据在MCU和RFID芯片之间 交互处理，同时MCU将数据通过U3上传到手机的处理器，利用手机的显示屏将电子标签的 信息显示出来。
权利要求一种超高频RFID读写器模块，具有微波射频电路、基带处理电路和天线，供电电路为微波射频电路、基带处理电路供电，其特征在于所述微波射频电路、基带处理电路与手机通过接口电路(U3)连接；所述微波射频电路、基带处理电路和天线设置在一块印刷电路板上。
2.根据权利要求1所述的超高频RFID读写器模块，其特征在于所述微波射频电路由 发射电路和接收电路构成。
3.根据权利要求2所述的超高频RFID读写器模块，其特征在于所述发射电路由RFID 芯片(U200)外接晶体振荡器(X200)构成载波合成电路，载波合成电路经第1平衡到不平 衡转换器(W201)、方向性耦合器(W202)接天线连接器。
4.根据权利要求2所述的超高频RFID读写器模块，其特征在于所述接收电路的天线 接收的信号经方向性耦合器(W202)、第2平衡到不平衡转换器(W200)至RFID芯片(U200)。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的超高频RFID读写器模块，其特征在于所述基 带处理电路设有单片机(MCU)。
6.根据权利要求5所述的超高频RFID读写器模块，其特征在于所述供电电路的稳压 芯片(U1)为单片机(MCU)提供3V工作电压，升压芯片(U4)为RFID芯片提供5V工作电压。
7.根据权利要求6所述的超高频RFID读写器模块，其特征在于所述RFID芯片(U200) 采用AS3990，晶体振荡器(X200)采用S5032-20MHZ，第1平衡到不平衡转换器(W201)采用 HHM1522E1，方向性耦合器(W202)采用RCP890Q10，第2平衡到不平衡转换器(W200)采用 HHM1522E1，单片机采用C8051F930-920，稳压芯片(U1)采用XC6209FP302，升压芯片(U4) 采用 XC9119D10AM，接 口电路(U3)采用 SN74LVC1G08DBV。
8.根据权利要求7所述的超高频RFID读写器模块，其特征在于所述超高频RFID读 写器模块的工作频段为860MHz 960MHz。
9.根据权利要求8所述的超高频RFID读写器模块，其特征在于所述天线由高由高介 电常数的陶瓷材料组成，天线体积不超过10mmX3mmX 1mm。
10.根据权利要求9所述的超高频RFID读写器模块，其特征在于所述超高频RFID读 写器模块的体积不超过31mmX27. 5mmX5mm。
专利摘要本实用新型公开了一种超高频RFID读写器模块，要解决的技术问题是读写器与手机操作平台兼容使用。本实用新型具有微波射频电路、基带处理电路和天线，供电电路为微波射频电路、基带处理电路供电，所述微波射频电路、基带处理电路与手机通过接口电路连接；所述微波射频电路、基带处理电路和天线设置在一块印刷电路板上。本实用新型与现有技术相比，采用模块式结构，体积小，读写模块与天线一体化设计，成本低，工作频段为860～960MHz，可读写符合ISO18000-6C协议的电子标签，读写距离大于3cm，通过对外接口单元，模块直接嵌入到手机中，方便与手机操作平台兼容使用。
文档编号H04B1/40GK201707686SQ20102024214
公开日2011年1月12日 申请日期2010年6月28日 优先权日2010年6月28日
发明者代小青, 赖远桥, 陈文明 申请人:深圳市远望谷信息技术股份有限公司