一種改善RFID閱讀器載波調制深度的射頻標簽及方法技術

本發明專利技術的提供一種改善RFID閱讀器載波調制深度的射頻標簽及方法，在導電媒質環境中，提高了閱讀器的有效閱讀距離和解碼的可靠性，使導電媒質環境下的基于電感耦合的射頻識別系統具有更好的通訊效果。本發明專利技術的方法是通過有源方式，當射頻標簽進入閱讀器天線產生的交變磁場中并回送數據時，在射頻標簽天線上，激勵一個與閱讀器天線產生的交變磁場同頻的附加交變磁場；附加交變磁場在閱讀器天線上產生一個附加感生電動勢，閱讀器天線能夠檢出所述附加感生電動勢引起的載波信號電壓包絡的變化，也即完成對閱讀器載波的調制；本發明專利技術的射頻標簽包括電源、射頻天線、閱讀器載波相位檢測電路、附加交變磁場產生電路、附加交變磁場相位控制電路。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及射頻識別
，特別是一種改善RFID閱讀器載波調制深度的射頻標簽及方法。
技術介紹
在基于電磁感應耦合的射頻識別系統中，依據電磁感應定律，射頻標簽與閱讀器之間通過電感耦合實現能量的傳遞和數據的傳輸，此時，射頻標簽從閱讀器發出的電磁波中獲得能量，并向閱讀器傳送數據。閱讀器和射頻標簽之間的能量交換方式，如圖I所示，當閱讀器線圈中通有一定頻率的交變電流時，在閱讀器線圈附近的區域即產生交變磁場，當射頻標簽進入到這個空間區域時，變化的磁通穿過射頻標簽線圈，就會在射頻標簽線圈中產生感應電流，射頻標簽通過感應電流獲得能量，同時實現數據的傳輸。當射頻標簽進入到閱讀器的工作區域時，閱讀器天線發出特定頻率的載波信號，射頻標簽回送到閱讀器的數據傳輸需要借助閱讀器發射的載波，通常利用負載調制方式，將編碼后的信息調制到閱讀器發射的載波上并反射回閱讀器。當射頻標簽進入閱讀器產生的交變磁場中并回送數據時，射頻標簽打開或關閉一個負載電阻，反映出兩種不同的負載阻抗，可以改變閱讀器天線的等效阻抗，從而促使閱讀器天線上的電壓發生變化，在閱讀器天線上可檢出這個因等效阻抗的變化而引起的閱讀器載波信號電壓包絡的變化(這里，閱讀器載波信號電壓包絡的變化即為閱讀器載波的調制深度)，也即完成了對閱讀器載波的調制，實現射頻標簽向閱讀器的數據傳輸。RFID閱讀器載波調制深度可用RFID閱讀器載波信號電壓包絡在調制前后的差值來衡量。當射頻標簽處于導電媒質環境時，例如手機內部環境，在閱讀器產生的交變磁場中，將產生一個附加的渦旋場，其反射阻抗對閱讀器天線的等效阻抗影響，將可能會淹沒射頻標簽傳輸數據時的阻抗變化，使得調制深度達不到解調所需要求；同時，當某種原因造成射頻標簽天線線圈面積過小時，單純使用負載調制也有可能達不到所需要的調制深度。這兩種情況都會使通信距離和通信效果受到不利影響。
技術實現思路
根據現有技術存在的缺陷，本專利技術提供一種改善RFID閱讀器載波調制深度的射 頻標簽及方法，在導電媒質環境中，提高閱讀器的有效閱讀距離和解碼的可靠性，使導電媒質環境下的基于電感耦合的射頻識別系統具有更好的通訊效果。本專利技術的技術方案是一種改善RFID閱讀器載波調制深度的射頻標簽，其特征在于，包括電源、射頻天線、閱讀器載波相位檢測電路、附加交變磁場產生電路、附加交變磁場相位控制電路；所述電源同時連接閱讀器載波相位檢測電路和附加交變磁場產生電路以及附加交變磁場相位控制電路，所述閱讀器載波相位檢測電路連接附加交變磁場相位控制電路，附加交變磁場相位控制電路連接附加交變磁場產生電路，附加交變磁場產生電路連接射頻天線；所述閱讀器載波相位檢測電路用于檢測閱讀器天線發射的載波的相位與頻率，向附加交變磁場相位控制電路輸出閱讀器載波的相位與頻率信號；所述附加交變磁場相位控制電路用于根據接收到的閱讀器載波的相位與頻率信號，向附加交變磁場產生電路輸出產生附加交變磁場的控制信號；所述附加交變磁場產生電路用于根據接收到的控制信號，激勵一個與閱讀器天線產生的交變磁場同頻的附加交變磁場。所述附加交變磁場相位控制電路包括附加交變磁場相位控制單元，用于控制附加交變磁場的相位改變，通過改變附加交變磁場與閱讀器天線產生的交變磁場的相位之差，向附加交變磁場產生電路輸出使附加交變磁場在閱讀器天線上產生不同的極性和大小的附加感生電動勢的控制信號。一種改善RFID閱讀器載波調制深度的方法，其特征在于，當射頻標簽進入閱讀器天線產生的交變磁場中并回送數據時，通過有源方式，在射頻標簽天線上，激勵一個與閱讀器天線產生的交變磁場同頻的附加交變磁場；所述附加交變磁場在閱讀器天線上產生一個附加感生電動勢，所述閱讀器天線能夠檢出所述附加感生電動勢引起的載波信號電壓包絡的變化，也即完成對閱讀器載波的調制，所述閱讀器載波信號電壓包絡的變化即為閱讀器·載波的調制深度。所述射頻標簽產生附加交變磁場的步驟，包括I)通過閱讀器載波相位檢測電路檢測閱讀器天線發射的載波的相位與頻率；2)根據檢測到的閱讀器載波的相位與頻率，由附加交變磁場相位控制電路向附加交變磁場產生電路輸出控制信號；3)附加交變磁場產生電路根據接收到的控制信號，在射頻標簽天線上激勵一個與閱讀器天線產生的交變磁場同頻的附加交變磁場。通過附加交變磁場相位控制電路的附加交變磁場相位控制單元，改變附加交變磁場與閱讀器天線產生的交變磁場的相位之差，來改變附加交變磁場在閱讀器天線上產生的附加感生電動勢的極性及大小，從而在閱讀器天線上產生不同大小的正向包絡變化或反向包絡變化，也即實現了閱讀器載波的不同調制深度。所述附加交變磁場與閱讀器天線產生的交變磁場的相位之差為O度或180度時，所述調制深度的絕對值為最大值。本專利技術的技術效果本專利技術提供的一種改善RFID閱讀器載波調制深度的射頻標簽及方法，通過有源方式，當射頻標簽進入閱讀器產生的交變磁場中并回送數據時，在射頻標簽天線上，激勵一個與閱讀器天線產生的交變磁場同頻的附加交變磁場，當射頻標簽處于導電媒質環境時，改善了閱讀器載波的調制深度，在導電媒質環境中，提高了閱讀器的有效閱讀距離和解碼的可靠性，使導電媒質環境下的基于電感耦合的射頻識別系統具有更好的通訊效果。附圖說明圖I是射頻標簽與閱讀器的電感耦合原理示意圖。圖2是本專利技術射頻標簽的整體結構示意圖。圖3是本專利技術的射頻標簽與閱讀器的電感耦合原理示意圖。圖4是本專利技術閱讀器載波的最大調制深度示意圖。附圖標記列示如下1-閱讀器天線線圈，2-射頻標簽天線線圈。具體實施例方式以下結合附圖對本專利技術的實施例作進一步說明。如圖2所示，本專利技術的射頻標簽的整體結構示意圖。一種改善RFID閱讀器載波調制深度的射頻標簽，包括電源、射頻天線、閱讀器載波相位檢測電路、附加交變磁場產生電路、附加交變磁場相位控制電路；所述電源同時連接閱讀器載波相位檢測電路和附加交變磁場產生電路以及附加交變磁場相位控制電路，閱讀器載波相位檢測電路連接附加交變磁場相位控制電路，附加交變磁場相位控制電路連接附加交變磁場產生電路，附加交變磁場產生電路連接射頻天線；閱讀器載波相位檢測電路用于檢測閱讀器天線發射的載波的相位與頻率，向附加交變磁場相位控制電路輸出閱讀器載波的相位與頻率信號；附加交變磁場相位控制電路用于根據接收到的閱讀器載波的相位與頻率信號，向附加交變磁場產生電路輸出產生附加交變磁場的控制信號；附加交變磁場產生電路用于根據接收到的控制信號，激勵一個與閱讀器天線產生的交變磁場同頻的附加交變磁場。 其中附加交變磁場相位控制電路包括附加交變磁場相位控制單元，用于控制附加交變磁場的相位改變，通過改變附加交變磁場與閱讀器天線產生的交變磁場的相位之差，向附加交變磁場產生電路輸出使附加交變磁場在閱讀器天線上產生不同的極性和大小的附加感生電動勢的控制信號。一種改善RFID閱讀器載波調制深度的方法，當射頻標簽進入閱讀器產生的交變磁場中并回送數據時，通過有源方式，在射頻標簽天線上，激勵一個與閱讀器天線產生的交變磁場同頻的附加交變磁場；附加交變磁場在閱讀器天線上產生一個附加感生電動勢，閱讀器天線能夠檢出這個附加感生電動勢引起的載波信號電壓包絡的變化，也即完成對閱讀器載波的調制；閱讀器載波信號電壓包絡的變化即為閱讀器載波的調制深度。如圖3所示，為本專利技術的本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種改善RFID閱讀器載波調制深度的射頻標簽，其特征在于，包括電源、射頻天線、閱讀器載波相位檢測電路、附加交變磁場產生電路、附加交變磁場相位控制電路；所述電源同時連接閱讀器載波相位檢測電路和附加交變磁場產生電路以及附加交變磁場相位控制電路，所述閱讀器載波相位檢測電路連接附加交變磁場相位控制電路，附加交變磁場相位控制電路連接附加交變磁場產生電路，附加交變磁場產生電路連接射頻天線；所述閱讀器載波相位檢測電路用于檢測閱讀器天線發射的載波的相位與頻率，向附加交變磁場相位控制電路輸出閱讀器載波的相位與頻率信號；所述附加交變磁場相位控制電路用于根據接收到的閱讀器載波的相位與頻率信號，向附加交變磁場產生電路輸出產生附加交變磁場的控制信號；所述附加交變磁場產生電路用于根據接收到的控制信號，激勵一個與閱讀器天線產生的交變磁場同頻的附加交變磁場。

【技術特征摘要】
1.一種改善RFID閱讀器載波調制深度的射頻標簽，其特征在于，包括電源、射頻天線、閱讀器載波相位檢測電路、附加交變磁場產生電路、附加交變磁場相位控制電路；所述電源同時連接閱讀器載波相位檢測電路和附加交變磁場產生電路以及附加交變磁場相位控制電路，所述閱讀器載波相位檢測電路連接附加交變磁場相位控制電路，附加交變磁場相位控制電路連接附加交變磁場產生電路，附加交變磁場產生電路連接射頻天線；所述閱讀器載波相位檢測電路用于檢測閱讀器天線發射的載波的相位與頻率，向附加交變磁場相位控制電路輸出閱讀器載波的相位與頻率信號；所述附加交變磁場相位控制電路用于根據接收到的閱讀器載波的相位與頻率信號，向附加交變磁場產生電路輸出產生附加交變磁場的控制信號；所述附加交變磁場產生電路用于根據接收到的控制信號，激勵一個與閱讀器天線產生的交變磁場同頻的附加交變磁場。2.根據權利要求I所述的改善RFID閱讀器載波調制深度的射頻標簽，其特征在于，所述附加交變磁場相位控制電路包括附加交變磁場相位控制單元，用于控制附加交變磁場的相位改變，通過改變附加交變磁場與閱讀器天線產生的交變磁場的相位之差，向附加交變磁場產生電路輸出使附加交變磁場在閱讀器天線上產生不同的極性和大小的附加感生電 動勢的控制信號。3.一種改善RFID閱讀器載波調制深度的方法，其特征在于，當射頻標簽進入閱讀器天 線產生的交變磁場中并回送數據時，通過有源方式，在射頻標...

【專利技術屬性】
技術研發人員：莫寧，
申請(專利權)人：北京泛在電子標簽技術有限公司，
類型：發明
國別省市：