一種用于射頻識(shí)別的標(biāo)簽制造技術(shù)

本實(shí)用新型專利技術(shù)提供一種用于射頻識(shí)別的標(biāo)簽，包括能量恢復(fù)單元、調(diào)制單元、解調(diào)單元、協(xié)議控制電路、存儲(chǔ)器、時(shí)鐘振蕩器和時(shí)鐘頻率校準(zhǔn)控制單元；能量恢復(fù)單元為標(biāo)簽提供電源；解調(diào)單元將接收到的頻率信號(hào)處理后傳給協(xié)議控制電路；協(xié)議控制電路將信號(hào)依次傳給時(shí)鐘頻率校準(zhǔn)控制單元和時(shí)鐘振蕩器，調(diào)制單元利用時(shí)鐘振蕩器輸出的時(shí)鐘調(diào)制命令和數(shù)據(jù)，并將信號(hào)通過天線發(fā)射給讀寫器；存儲(chǔ)器與協(xié)議控制電路連接。本實(shí)用新型專利技術(shù)離散頻率的倍數(shù)關(guān)系通過電路的器件參數(shù)間的倍數(shù)關(guān)系唯一確定，產(chǎn)生多種具有小數(shù)分頻特征的返回頻率，擴(kuò)大了裝置的應(yīng)用范圍，提高了裝置的抗干擾能力。其時(shí)鐘振蕩器可選用更低頻的基準(zhǔn)頻率，降低標(biāo)簽的功耗，提高了系統(tǒng)的最大識(shí)別距離。（*該技術(shù)在2022年保護(hù)過期，可自由使用*）

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本技術(shù)涉及射頻識(shí)別
，具體涉及一種用于射頻識(shí)別的標(biāo)簽。
技術(shù)介紹
射頻識(shí)別(RFID)技術(shù)是一種非接觸式的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)。在射頻識(shí)別系統(tǒng)中，讀寫器發(fā)送射頻信號(hào)激活射頻標(biāo)簽，并接收從標(biāo)簽返回的射頻信號(hào)，從而達(dá)到識(shí)別的目的。在無源超高頻射頻識(shí)別系統(tǒng)中，標(biāo)簽自身不帶電源，因此需要盡可能降低自身電路功耗。在目前的超高頻RFID電路實(shí)現(xiàn)中，由于返回信號(hào)速率的產(chǎn)生受到讀寫器向標(biāo)簽 通信過程參數(shù)的調(diào)節(jié)，為了滿足產(chǎn)生具有一定精度和一定范圍連續(xù)可調(diào)返回信號(hào)速率的要求，需要較高的片上振蕩器頻率作為基準(zhǔn)時(shí)鐘信號(hào)，給降低功耗帶來了不利影響。現(xiàn)有技術(shù)中，標(biāo)簽產(chǎn)生的頻率信號(hào)是通過計(jì)數(shù)器和數(shù)字分頻產(chǎn)生的可調(diào)頻率，其頻率只能為振蕩器輸出頻率整數(shù)倍的頻率，并且現(xiàn)有技術(shù)的應(yīng)用中，一些返回頻率會(huì)受到固定干擾，影響了讀寫器的識(shí)別功能。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本技術(shù)提供一種用于射頻識(shí)別的標(biāo)簽，其不但可以降低無源標(biāo)簽片上振蕩器的頻率，降低芯片功耗，而且可以有效的產(chǎn)生多種具有小數(shù)分頻特征的返回頻率。本技術(shù)提供的一種用于射頻識(shí)別的標(biāo)簽，其改進(jìn)之處在于，所述標(biāo)簽的內(nèi)部電路包括能量恢復(fù)單元、調(diào)制單元、解調(diào)單元、協(xié)議控制電路、存儲(chǔ)器、時(shí)鐘振蕩器和時(shí)鐘頻率校準(zhǔn)控制單元；所述能量恢復(fù)單元為所述標(biāo)簽提供電源；所述解調(diào)單元將接收到的射頻信號(hào)處理后傳給所述協(xié)議控制電路；所述協(xié)議控制電路將信號(hào)依次傳給所述時(shí)鐘頻率校準(zhǔn)控制單元和所述時(shí)鐘振蕩器，所述調(diào)制單元將所述時(shí)鐘振蕩器輸出的信號(hào)處理后通過天線發(fā)射給讀寫器的收發(fā)模塊；所述存儲(chǔ)器與所述協(xié)議控制電路連接。其中，返回信號(hào)頻率的選擇通過讀寫器要求的參數(shù)設(shè)定。其中，所述時(shí)鐘振蕩器輸出的信號(hào)為小數(shù)精度的離散頻率。其中，所述時(shí)鐘振蕩器包括電容、回差比較器和至少一個(gè)的電流源；電容一端與回差比較器的反向輸入端連接，另一端接地；回差比較器的同向輸入端連接參考電壓源；回差比較器輸出端與復(fù)位電路連接；每個(gè)電流源設(shè)置一個(gè)相對系數(shù)；所述電流源由晶體管構(gòu)成；至少一個(gè)的晶體管的柵極與所述協(xié)議控制電路連接，其漏極根據(jù)相應(yīng)的相對系數(shù)與所述時(shí)鐘振蕩器的比較器的反向輸入端連接。其中,所述時(shí)鐘頻率校準(zhǔn)控制單元包括頻率校準(zhǔn)電路。其中，所述時(shí)鐘振蕩器的基準(zhǔn)頻率由其器件參數(shù)確定。其中，所述時(shí)鐘振蕩器的基準(zhǔn)頻率與讀寫器至標(biāo)簽的通信速率同步。其中，所述離散頻率點(diǎn)之間的倍數(shù)關(guān)系是根據(jù)所述時(shí)鐘振蕩器的電流源設(shè)定的相對系數(shù)確定；離散頻率點(diǎn)的頻率值為所述基準(zhǔn)頻率與相對系數(shù)的乘積。其中，返回速率之間互為質(zhì)數(shù)。與現(xiàn)有技術(shù)比，本技術(shù)的有益效果為本技術(shù)采用電流源實(shí)現(xiàn)多個(gè)具有小數(shù)精度的頻率，其結(jié)構(gòu)簡單，易于實(shí)現(xiàn)，成本低。本技術(shù)離散頻率點(diǎn)的倍數(shù)關(guān)系通過電路結(jié)構(gòu)上的器件參數(shù)間的倍數(shù)關(guān)系唯一確定，不需要采用分頻/倍頻的方法產(chǎn)生不同的頻率。這樣可產(chǎn)生多種具有小數(shù)分頻特征的返回頻率，擴(kuò)大了裝置的應(yīng)用范圍，提高了裝置的抗干擾能力。 本技術(shù)通過調(diào)整返回信號(hào)頻率，避開了很多干擾信號(hào)，從而提高了射頻識(shí)別裝置的識(shí)別功能。本技術(shù)對時(shí)鐘振蕩器的基準(zhǔn)頻率的選擇，降低了標(biāo)簽的功耗，標(biāo)簽的功耗是無源射頻識(shí)別系統(tǒng)的重要性能指標(biāo)，降低功耗可以提高系統(tǒng)的最大識(shí)別距離。附圖說明圖I為本技術(shù)提供的現(xiàn)有的射頻識(shí)別裝置示意圖。圖2為本技術(shù)提供的射頻識(shí)別裝置的標(biāo)簽的電路結(jié)構(gòu)圖。圖3為本技術(shù)提供的時(shí)鐘振蕩器的結(jié)構(gòu)示意圖。具體實(shí)施方式以下結(jié)合附圖對本技術(shù)的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。如圖I所示，為現(xiàn)有技術(shù)的RFID技術(shù)，包括讀寫器、天線和標(biāo)簽；讀寫器通過天線對標(biāo)簽發(fā)射頻率信號(hào)，所述標(biāo)簽根據(jù)發(fā)射的射頻信號(hào)產(chǎn)生相應(yīng)的信號(hào)，通過天線返回至讀寫器的收發(fā)模塊。本實(shí)施例在此基礎(chǔ)之上，將標(biāo)簽內(nèi)部電路改動(dòng)，讓其返回的信號(hào)頻率可為具有小數(shù)精度的可選的離散的頻率點(diǎn)，使其擴(kuò)大了裝置的應(yīng)用范圍，提高了裝置的抗干擾能力。標(biāo)簽內(nèi)部電路如圖2所示,包括能量恢復(fù)單元、調(diào)制單元、解調(diào)單元、復(fù)位信號(hào)產(chǎn)生單元、協(xié)議控制電路、存儲(chǔ)器、時(shí)鐘振蕩器、時(shí)鐘頻率校準(zhǔn)控制單元和加密模塊；所述能量恢復(fù)單元接收所述天線的射頻信號(hào)，為所述標(biāo)簽提供電源(可等效為一個(gè)直流電源)；所述解調(diào)單元將接收到的射頻信號(hào)將其數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬的方波傳給所述協(xié)議控制電路；所述協(xié)議控制電路將信號(hào)依次傳給所述時(shí)鐘頻率校準(zhǔn)控制單元和所述時(shí)鐘振蕩器產(chǎn)生離散的頻率點(diǎn)，通過所述調(diào)制單元和所述天線發(fā)射給所述讀寫器的收發(fā)模塊；返回信號(hào)頻率的選擇通過讀寫器要求的唯一參數(shù)設(shè)定；所述存儲(chǔ)器用于存儲(chǔ)接收和發(fā)送的數(shù)據(jù)；所述復(fù)位信號(hào)產(chǎn)生單元在所述能量恢復(fù)單元提供的電壓低于正常電壓時(shí)進(jìn)行復(fù)位。本實(shí)施例在用戶需要時(shí)，可對標(biāo)簽進(jìn)行加密設(shè)置，加密模塊與協(xié)議控制電路連接，在用戶需要時(shí)，模塊可以支持系統(tǒng)通過加密模塊實(shí)現(xiàn)對通信過程和數(shù)據(jù)的認(rèn)證和加密，提高射頻識(shí)別系統(tǒng)的安全性。本實(shí)施例的協(xié)議控制電路是由狀態(tài)機(jī)和組合邏輯電路構(gòu)成，完成以下功能(1)解碼根據(jù)接收的串行數(shù)字信號(hào)解調(diào)出相應(yīng)的控制命令。(2)標(biāo)簽狀態(tài)控制根據(jù)當(dāng)前標(biāo)簽狀態(tài)和接收到的控制命令按照系統(tǒng)做遵從的協(xié)議控制標(biāo)簽轉(zhuǎn)移到下一個(gè)狀態(tài)。(3)存取數(shù)據(jù)根據(jù)接受到的命令的當(dāng)前的狀態(tài)存取存貯器中的數(shù)據(jù)。(4)返回?cái)?shù)據(jù)生成根據(jù)接收到的命令控制返回?cái)?shù)據(jù)的內(nèi)容。(5)其他控制加/解密模塊的工作，控制時(shí)鐘頻率校準(zhǔn)電路的工作。本實(shí)施例的返回信號(hào)的頻率是具有小數(shù)精度的離散頻率點(diǎn)。其離散頻率點(diǎn)之間的倍數(shù)關(guān)系通過標(biāo)簽內(nèi)部電路的參數(shù)間的倍數(shù)關(guān)系確定。具體的是根據(jù)所述時(shí)鐘振蕩器的電流源設(shè)定的相對系數(shù)確定。離散頻率點(diǎn)的頻率值為所述基準(zhǔn)頻率與相對系數(shù)的乘積。時(shí)鐘振蕩器如圖3所示，包括電容、回差比較器和至少一個(gè)的電流源。電容一端與回差比較器的反向輸入端連接，另一端接地。回差比較器的同向輸入端連接一個(gè)額外的參考電壓源(其輸出的電壓作為參考電壓)，回差比較器同時(shí)控制復(fù)位電路用于復(fù)位電容兩端電壓。時(shí)鐘振蕩器的基準(zhǔn)頻率由其器件參數(shù)確確定。每個(gè)電流源設(shè)定一個(gè)相對系數(shù)；所述電流源由晶體管構(gòu)成；至少一個(gè)的晶體管的柵極與所述協(xié)議控制電路連接，其漏極根據(jù)相應(yīng)的相對系數(shù)與所述時(shí)鐘振蕩器的比較器的反向輸入端連接。本實(shí)施例設(shè)晶體管共有8個(gè)，可設(shè)定8個(gè)相對系數(shù)。8個(gè)晶體管的柵極連接在一起，其成為公共端，與所述協(xié)議控制電·路連接，8個(gè)晶體管的源極共同連接到標(biāo)簽總電源正極。8個(gè)晶體管的漏極輸出不同的電流并通過多路選擇器連接到電容一端。根據(jù)讀寫器發(fā)送的命令要求，相應(yīng)的選擇8個(gè)晶體管中符合的一個(gè)與時(shí)鐘振蕩器的回差比較器的反向輸入端連接。8個(gè)電流源對應(yīng)的晶體管之間通過物理尺寸確定了它們之間的輸出電流關(guān)系。通過與基準(zhǔn)頻率的乘積，得到頻率值，本實(shí)施例以讀取器要求的64KHz為例，按照要求，選取合適的晶體管，通過多路選擇器與回差比較器連接，調(diào)制單元發(fā)射調(diào)制速率為64KHz的返回信號(hào)到讀寫器的收發(fā)模塊。如果在該反向調(diào)制速率及其整數(shù)倍諧波頻率上存在干擾信號(hào)，則可以選擇另一個(gè)反向調(diào)制速率，例如，320 X 3/7KHz，具體實(shí)施中，在常用的返回速率范圍內(nèi)(64KHz 640KHz )，選擇了分布較均勻，且擁有最少公約數(shù)的一組頻率最為本技術(shù)實(shí)施中離散頻率點(diǎn)選擇的一個(gè)優(yōu)選方案。所述時(shí)鐘頻率校準(zhǔn)控制單元包括頻率反饋校準(zhǔn)電路，在制造時(shí)鐘振蕩器的過程中，由器件的真實(shí)參數(shù)確定的基準(zhǔn)頻率與設(shè)定的基準(zhǔn)頻率本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種用于射頻識(shí)別的標(biāo)簽，其特征在于，所述標(biāo)簽的內(nèi)部電路包括能量恢復(fù)單元、調(diào)制單元、解調(diào)單元、協(xié)議控制電路、存儲(chǔ)器、時(shí)鐘振蕩器和時(shí)鐘頻率校準(zhǔn)控制單元；所述能量恢復(fù)單元為所述標(biāo)簽提供電源；所述解調(diào)單元將接收到的射頻信號(hào)處理后傳給所述協(xié)議控制電路；所述協(xié)議控制電路將信號(hào)依次傳給所述時(shí)鐘頻率校準(zhǔn)控制單元和所述時(shí)鐘振蕩器，所述調(diào)制單元將所述時(shí)鐘振蕩器輸出的信號(hào)處理后通過天線發(fā)射給讀寫器的收發(fā)模塊；所述存儲(chǔ)器與所述協(xié)議控制電路連接。

【技術(shù)特征摘要】

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：管超，
申請(專利權(quán))人：睿芯聯(lián)科北京電子科技有限公司，
類型：實(shí)用新型
國別省市：