專利名稱：執(zhí)行阻抗匹配以防止性能降低的rfid讀取器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及射頻識別(radio frequency identification ;RFID)，更具體而言，涉 及一種能夠在被附裝至人體上時執(zhí)行阻抗匹配以防止因阻抗變化而發(fā)生性能降低的RFID
讀取器。
背景技術(shù)：
射頻識別(radiofrequency identification ;RFID)技術(shù)發(fā)展于 20 世紀(jì)中葉，且 自從其在20世紀(jì)90年代末期開始用于庫存管理和供應(yīng)鏈管理(supply chainmanagement ； SCM)以來一直受到人們的關(guān)注。RFID技術(shù)使用RFID讀取器對存儲在RFID標(biāo)簽中的信息進行識別。RFID標(biāo)簽將 不同的標(biāo)簽信息存儲在可重寫的存儲器中。標(biāo)簽信息可包括關(guān)于附有RFID標(biāo)簽的產(chǎn)品或 貨物的購買信息，并且還包括廣告及事件。最近，RFID越來越多地應(yīng)用于各種行業(yè)領(lǐng)域中，例如過程管理、SCM、存取管理、物 流、倉庫管理、零售業(yè)、圖書館和租賃商店管理、運輸付款、非現(xiàn)金付款、醫(yī)療服務(wù)、游樂園和 事件業(yè)務(wù)、治安、以及娛樂業(yè)。此外，對可附裝至人體上的RFID裝置的使用也越來越多。當(dāng)使用被附裝至人體上的RFID裝置(例如RFID讀取器)時，由于人體的介電常 數(shù)，RFID讀取器的天線的阻抗會發(fā)生變化。阻抗的變化可使RFID讀取器的性能降低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的技術(shù)目標(biāo)本發(fā)明提供一種射頻識別(radiofrequency identification ；RFID)讀取器，用 于防止在RFID讀取器被附裝至人體上使用時發(fā)生性能降低。本發(fā)明的效果根據(jù)本發(fā)明，一種射頻識別(RFID)讀取器在通過天線接收到射頻 (radiofrequency ；RF)信號時執(zhí)行天線的阻抗匹配，從而防止在RFID讀取器被附裝至人體 上使用時發(fā)生性能降低。


圖1為根據(jù)本發(fā)明一些實施例的射頻識別(RFID)系統(tǒng)的方塊圖；圖2為根據(jù)本發(fā)明一些實施例的RFID讀取器的方塊圖；圖3為顯示圖2所示的阻抗匹配單元的結(jié)構(gòu)的圖式；圖4為顯示根據(jù)本發(fā)明一些實施例的被附裝至人體上的RFID讀取器的圖式；以及圖5為根據(jù)本發(fā)明一些實施例的RFID讀取器的阻抗匹配程序的流程圖。本發(fā)明的最佳實施方式根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種射頻識別(radio frequency identification ； RFID)讀取器，其能夠在被附裝至人體上時執(zhí)行阻抗匹配以防止發(fā)生性能降低。該RFID讀取器包括接收器、傳感器、處理器、以及阻抗匹配單元。接收器將通過天線接收到的射頻信號轉(zhuǎn)換成基帶信號。傳感器探測RFID讀取器 是否已被附裝至人體上，并且可以是紅外線傳感器。處理器根據(jù)基帶信號以及RFID讀取器 是否已被附裝至人體上而產(chǎn)生至少一個控制信號。處理器根據(jù)基帶信號的變化而判斷RFID讀取器的性能是否降低，并根據(jù)對性能 是否降低的判斷的結(jié)果而產(chǎn)生所述至少一個控制信號，其中基帶信號的變化起因于在RFID 讀取器被附裝至人體上時人體的介電常數(shù)所造成的天線的阻抗變化。阻抗匹配單元響應(yīng)于所述至少一個控制信號，在通過天線接收到射頻信號時執(zhí)行 天線的阻抗匹配。阻抗匹配單元的阻抗可響應(yīng)于所述至少一個控制信號而變?yōu)轭A(yù)定阻抗。阻抗匹配單元可包括阻抗變換器，阻抗變換器包括至少一個元件，所述至少一個 元件的阻抗響應(yīng)于所述至少一個控制信號而變化。阻抗變換器可包括至少一個電感器，所 述至少一個電感器的電感響應(yīng)于所述至少一個控制信號而變化。阻抗變換器可包括至少一 個電容器，所述至少一個電容器的電容響應(yīng)于所述至少一個控制信號而變化。阻抗匹配單元還可包括用以將阻抗變換器電性連接至天線的連接器。RFID讀取器 還可包括顯示單元，顯示單元用以接收由處理器從基帶信號提取的標(biāo)簽信息并將標(biāo)簽信息 顯示在屏幕上。
實施例為充分地理解本發(fā)明、本發(fā)明的優(yōu)點及通過實作本發(fā)明而達成的目的，請參照用 于例示本發(fā)明較佳實施例的附圖。在下文中，將通過參照附圖解釋本發(fā)明的較佳實施例來對本發(fā)明進行詳細(xì)說明。 各圖式中的相同參考編號表示相同元件。圖1為根據(jù)本發(fā)明一些實施例的射頻識別(RFID)系統(tǒng)的方塊圖。參照圖1，RFID 系統(tǒng)包括標(biāo)簽50、RFID讀取器100、以及主機150。標(biāo)簽50被附裝至產(chǎn)品上并存儲數(shù)據(jù)(即標(biāo)簽信息)。標(biāo)簽信息可包括關(guān)于附裝有 RFID標(biāo)簽的產(chǎn)品或貨物的購買信息，并且還包括廣告及事件。RFID讀取器100連接至主機150(例如個人數(shù)字助理(personal digitalassistant ；PDA)或移動電話)，并與主機150交換數(shù)據(jù)。RFID讀取器100還根據(jù) 利用射頻通信從標(biāo)簽50傳送的射頻(RF)信號來辨識標(biāo)簽信息。圖2為根據(jù)本發(fā)明一些實施例的RFID讀取器100的方塊圖。參照圖2，RFID讀取 器100包括天線110、阻抗匹配單元120、耦合器130、發(fā)射器140、接收器150、處理器160、 顯示單元170、以及傳感器180。天線110從標(biāo)簽50接收包含標(biāo)簽信息的RF信號。阻抗匹配單元120執(zhí)行天線 110的阻抗匹配。詳細(xì)而言，阻抗匹配單元120響應(yīng)于從處理器160輸出的一個或多個控制 信號CS1、CS2、CS3和CS4而對通過天線110接收到的RF信號執(zhí)行阻抗匹配。阻抗匹配單元120可僅在RFID讀取器100被附裝至人體上時執(zhí)行阻抗匹配。阻 抗匹配單元120的阻抗可響應(yīng)于所述一個或多個控制信號CS1至CS4而變至預(yù)定阻抗。可 預(yù)先設(shè)定預(yù)定阻抗，以使從接收器150輸出的基帶信號的幅度為最大。這意味著阻抗匹配 單元120用以防止在RFID讀取器100被附裝至人體上時可能發(fā)生的性能降低。
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圖3為顯示圖2所示的阻抗匹配單元120的結(jié)構(gòu)的圖式。參照圖3，阻抗匹配單元 120包括阻抗變換器124以及連接器122。阻抗變換器124可包括至少一個元件，所述至少 一個元件的阻抗響應(yīng)于所述至少一個控制信號CS 1、CS2、CS3或CS4而變化。阻抗變換器 124可包括至少一個其電感會響應(yīng)于所述至少一個控制信號CS1、CS2、CS3或CS4而變化的 電感器L1、L2或L3、以及至少一個其電容會響應(yīng)于所述至少一個控制信號CS1、CS2、CS3或 CS4而變化的電容器C。盡管在圖3中例示阻抗變換器124包括多個電感器L1至L3以及電容器C (其阻 抗響應(yīng)于所述至少一個控制信號CS1、CS2、CS3或CS4而變化)，然而圖3所示的結(jié)構(gòu)僅是 一個實例，且本發(fā)明并不僅限于此。連接器122將阻抗變換器124電性連接至天線110。耦合器130向接收器150輸出通過天線110接收到的RF信號或從阻抗匹配單元 120接收到的RF信號。耦合器130還向天線110輸出從發(fā)射器140接收到的RF信號。提 供耦合器130是為了防止發(fā)射器140與接收器150之間出現(xiàn)干擾。耦合器130可由循環(huán)器 或定向耦合器來實作。接收器150將通過天線110和耦合器130接收到的RF信號轉(zhuǎn)換為基帶信號并輸 出該基帶信號。基帶信號可包含標(biāo)簽信息。傳感器180探測RFID讀取器100是否已被附 裝至人體上，并且可以是紅外線傳感器。圖4為顯示根據(jù)本發(fā)明一些實施例的被附裝至人體上的RFID讀取器100的圖式。 參照圖4，傳感器180探測RFID讀取器100是否已被附裝至人體上。RFID讀取器100根據(jù) RFID讀取器100是否已被附裝至人體上而在通過天線100接收到RF信號時執(zhí)行天線100 的阻抗匹配。處理器160根據(jù)從接收器150輸出的基帶信號以及RFID讀取器100是否已被附 裝至人體上而產(chǎn)生所述至少一個控制信號CS1、CS2、CS3或CS4。處理器160根據(jù)基帶信號 的變化而判斷RFID讀取器100的性能是否降低，并根據(jù)判斷結(jié)果而產(chǎn)生所述至少一個控制 信號CS1、CS2、CS3或CS4，基帶信號的變化起因于當(dāng)RFID讀取器100被附裝至人體上時由 人體的介電常數(shù)所造成的天線110的阻抗變化。顯示單元170接收由處理器160從基帶信號提取的標(biāo)簽信息并將標(biāo)簽信息顯示在 屏幕上。顯示單元170可以是液晶顯示(liquid crystal display ;LCD)裝置或有機電致 發(fā)光 (organic electroluminescent display ；0ELD)裝置。圖5為根據(jù)本發(fā)明一些實施例的RFID讀取器100的阻抗匹配程序的流程圖。以 下，將參照圖1至圖3以及圖5對阻抗匹配程序進行詳細(xì)說明。在操作S 10中，天線110從RFID標(biāo)簽50接收RF信號，耦合器130將通過天線 110接收到的RF信號傳送至接收器150，且接收器150將RF信號轉(zhuǎn)換為基帶信號。在操作 S20中，傳感器180探測RFID讀取器100是否已被附裝至人體上。在操作S30中，處理器 160根據(jù)基帶信號的變化而判斷RFID讀取器100的性能是否降低，并根據(jù)判斷結(jié)果而產(chǎn)生 所述至少一個控制信號CS1、CS2、CS3或CS4，以防止性能降低。在操作S40中，阻抗匹配單元120響應(yīng)于所述至少一個控制信號CS1、CS2、CS3或 CS4而執(zhí)行阻抗匹配，以補償性能的降低。盡管已參照本發(fā)明的實例性實施例對本發(fā)明進行了具體顯示和說明，然而所屬領(lǐng) 域的一般技術(shù)人員將理解，在不背離權(quán)利要求書所界定的本發(fā)明的精神與范圍的情況下，可對其作出形式及細(xì)節(jié)上的各種改變。工業(yè)適用性根據(jù)本發(fā)明一些實施例的射頻識別(radio frequency identification ；RFID)讀 取器可用于各種行業(yè)領(lǐng)域中，例如過程管理、供應(yīng)鏈管理(supply chainmanagement ；SCM)、 存取管理、物流、倉庫管理、零售業(yè)、圖書館和租賃商店管理、運輸付款、非現(xiàn)金付款、醫(yī)療服 務(wù)、游樂園和事件業(yè)務(wù)、治安、以及娛樂業(yè)。
權(quán)利要求
一種射頻識別(radio frequency identification；RFID)讀取器，其能夠在所述RFID讀取器被附裝至人體上時執(zhí)行阻抗匹配以防止出現(xiàn)性能降低，所述RFID讀取器包括接收器，用以將通過天線接收到的射頻信號轉(zhuǎn)換為基帶信號；傳感器，用以探測所述RFID讀取器是否已被附裝至所述人體上；處理器，用以根據(jù)所述基帶信號以及所述RFID讀取器是否已被附裝至所述人體上而產(chǎn)生至少一個控制信號；以及阻抗匹配單元，用以響應(yīng)于所述至少一個控制信號，在通過所述天線接收到所述射頻信號時執(zhí)行所述天線的阻抗匹配。
2.如權(quán)利要求1所述的RFID讀取器，其特征在于，所述傳感器是紅外線傳感器。
3.如權(quán)利要求1所述的RFID讀取器，其特征在于，所述處理器根據(jù)所述基帶信號的變 化而判斷所述RFID讀取器的性能是否降低，并根據(jù)所述對性能是否降低的判斷的結(jié)果產(chǎn) 生所述至少一個控制信號，所述基帶信號的所述變化起因于在所述RFID讀取器被附裝至 所述人體上時所述人體的介電常數(shù)所造成的所述天線的阻抗變化。
4.如權(quán)利要求1或3所述的RFID讀取器，其特征在于，所述阻抗匹配單元的阻抗響應(yīng) 于所述至少一個控制信號而變?yōu)轭A(yù)定阻抗。
5.如權(quán)利要求1或3所述的RFID讀取器，其特征在于，所述阻抗匹配單元包括阻抗變 換器，所述阻抗變換器包括至少一個元件，所述至少一個元件的阻抗響應(yīng)于所述至少一個 控制信號而變化。
6.如權(quán)利要求5所述的RFID讀取器，其特征在于，所述阻抗變換器包括至少一個電感 器，所述至少一個電感器的電感響應(yīng)于所述至少一個控制信號而變化。
7.如權(quán)利要求5所述的RFID讀取器，其特征在于，所述阻抗變換器包括至少一個電容 器，所述至少一個電容器的電容響應(yīng)于所述至少一個控制信號而變化。
8.如權(quán)利要求5所述的RFID讀取器，其特征在于，所述阻抗匹配單元還包括連接器，所 述連接器用以將所述阻抗變換器電性連接至所述天線。
9.如權(quán)利要求1所述的RFID讀取器，其特征在于，還包括顯示單元，所述顯示單元用以 接收由所述處理器從所述基帶信號提取的標(biāo)簽信息并將所述標(biāo)簽信息顯示在屏幕上。
全文摘要
本發(fā)明揭露一種射頻識別(radio frequency identification；RFID)讀取器。當(dāng)附裝至并使用于人體上時，該RFID讀取器根據(jù)從標(biāo)簽接收到的射頻(radiofrequency；RF)信號以及RFID讀取器已被附裝至人體上而執(zhí)行阻抗匹配，從而防止由于人體的介電常數(shù)引起天線的阻抗變化而造成性能降低。
文檔編號G06K17/00GK101933031SQ200980104012
公開日2010年12月29日 申請日期2009年1月30日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月30日
發(fā)明者李炷衡 申請人:藍鳥軟件株式會社