專(zhuān)利名稱：一種低功耗射頻識(shí)別系統(tǒng)的標(biāo)簽電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于射頻識(shí)別領(lǐng)域，具體涉及一種低功耗射頻識(shí)別系統(tǒng)的標(biāo)簽電路。
背景技術(shù)：
物聯(lián)網(wǎng)是通過(guò)射頻識(shí)別(RFID)、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備，按約定的協(xié)議，把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)連接起來(lái)，進(jìn)行信息交換和通訊，以實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)。物聯(lián)網(wǎng)是在計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上，利用RFID、無(wú)線數(shù)據(jù)通信等技術(shù),構(gòu)造一個(gè)覆蓋世界上萬(wàn)事萬(wàn)物的“InternetofThings”。在這個(gè)網(wǎng)絡(luò)中，物品(商品)能夠彼此進(jìn)行“交流”，而無(wú)需人的干預(yù)。其實(shí)質(zhì)是利用射頻自動(dòng)識(shí)別(RFID)技術(shù)，通過(guò)計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)物品(商品)的自動(dòng)識(shí)別和信息的互聯(lián)與共享。物聯(lián)網(wǎng)中非常重要的技術(shù)是射頻識(shí)另Ij (RFID)技術(shù)。RFID是射頻識(shí)別(RadioFrequencyIdentification)通過(guò)射頻信號(hào)自動(dòng)識(shí)別目標(biāo)對(duì)象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)。識(shí)別工作無(wú)須人工干預(yù)，可工作于各種惡劣環(huán)境。可識(shí)別高速運(yùn)動(dòng)物體并可同時(shí)識(shí)別多個(gè)標(biāo)簽，操作快捷方便。它有三個(gè)基本器件，標(biāo)簽(tag)、閱讀器(reader)、天線(antenna)。標(biāo)簽(Tag):由耦合元件及芯片組成，每個(gè)標(biāo)簽具有唯一的電子編碼，附著在物體上標(biāo)識(shí)目標(biāo)對(duì)象。閱讀器(Reader):讀取(有時(shí)還可以寫(xiě)入)標(biāo)簽信息的設(shè)備，可設(shè)計(jì)為手持式或固定式。天線(Antenna):在標(biāo)簽和讀取器間傳遞射頻信號(hào)。如何降低射頻識(shí)別系統(tǒng)的標(biāo)簽電路的功耗一直是近年來(lái)的研究熱點(diǎn)。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種能夠降低芯片功耗的低功耗射頻識(shí)別系統(tǒng)的標(biāo)簽電路。本實(shí)用新 型是通過(guò)如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:一種低功耗射頻識(shí)別系統(tǒng)的標(biāo)簽電路，包括:電源恢復(fù)電路，用于從電磁場(chǎng)中恢復(fù)出直流電壓；解調(diào)電路，用于將RFID讀卡器發(fā)送給標(biāo)簽的射頻信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字基帶信號(hào)；調(diào)制電路，用于通過(guò)改變標(biāo)簽的輸入阻抗來(lái)實(shí)現(xiàn)反向散射調(diào)制；數(shù)字電路，用于處理數(shù)字基帶信號(hào)，進(jìn)行指令譯碼，并向RFID讀卡器返回標(biāo)簽所存儲(chǔ)的信息； 電源恢復(fù)電路與解調(diào)電路、調(diào)制電路和數(shù)字電路均相連，解調(diào)電路與數(shù)字電路和調(diào)制電路均相連。本實(shí)用新型的進(jìn)一步設(shè)置在于，所述標(biāo)簽電路還包括一用于為數(shù)字電路提供時(shí)鐘信號(hào)的時(shí)鐘電路。本實(shí)用新型的進(jìn)一步設(shè)置在于，所述標(biāo)簽電路還包括一用于在電源電壓上升到工作幅度時(shí)產(chǎn)生復(fù)位信號(hào)的復(fù)位電路。本實(shí)用新型的進(jìn)一步設(shè)置在于，所述電源恢復(fù)電路采用九級(jí)Dickson倍壓電荷泵電路。本實(shí)用新型所述的低功耗射頻識(shí)別系統(tǒng)的標(biāo)簽電路通過(guò)對(duì)電路結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，降低了真?zhèn)€標(biāo)簽電路的功耗，并擴(kuò)大了標(biāo)簽電路的工作動(dòng)態(tài)范圍。

圖1為本實(shí)用新型所述低功耗射頻識(shí)別系統(tǒng)的標(biāo)簽電路的結(jié)構(gòu)框圖；圖2為電源恢復(fù)電路的原理圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。如圖1所示，本實(shí)用新型提供了一種低功耗射頻識(shí)別系統(tǒng)的標(biāo)簽電路，包括:電源恢復(fù)電路，用于從電磁場(chǎng)中恢復(fù)出直流電壓；解調(diào)電路，用于將RFID讀卡器發(fā)送給標(biāo)簽的射頻信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字基帶信號(hào)；調(diào)制電路，用于通過(guò)改變標(biāo)簽的輸入阻抗來(lái)實(shí)現(xiàn)反向散射調(diào)制；數(shù)字電路，用于處理數(shù)字基帶信號(hào)，進(jìn)行指令譯碼，并向RFID讀卡器返回標(biāo)簽所存儲(chǔ)的信息；電源恢復(fù)電路與解調(diào)電路、調(diào)制電路和數(shù)字電路均相連，解調(diào)電路與數(shù)字電路和調(diào)制電路均相連。所述標(biāo)簽電路還包括一用于為數(shù)字電路提供時(shí)鐘信號(hào)的時(shí)鐘電路，以及一用于在電源電壓上升到工作幅度時(shí)產(chǎn)生復(fù)位信號(hào)的復(fù)位電路。所述電源恢復(fù)電路的原理圖如圖2所示。當(dāng)標(biāo)簽離讀卡器較遠(yuǎn)時(shí)，標(biāo)簽接收到的射頻信號(hào)很微弱，只有幾百毫伏。為了在遠(yuǎn)距離下獲得合理的工作電壓，電源恢復(fù)電路采用了九級(jí)Dickson倍壓電荷泵電路的形式。當(dāng)芯片位于讀卡器場(chǎng)區(qū)的不同位置時(shí)，射頻信號(hào)的輸入功率變化范圍很大。為保證標(biāo)簽具有較大的工作范圍，需要在近場(chǎng)的情況下，使用穩(wěn)壓電路降低標(biāo)簽輸入阻抗，減小標(biāo)簽實(shí)際 獲得的功率，同時(shí)將恢復(fù)出的電源電壓限制在合理的范圍內(nèi)。穩(wěn)壓電路由圖2中的M1、D1、D2、D3和Rl構(gòu)成。當(dāng)電源電壓上升到超過(guò)3個(gè)二極管的閾值電壓時(shí)，電阻Rl上的壓降開(kāi)始增大，使得泄流管Ml導(dǎo)通，泄放大電流以減小標(biāo)簽輸入阻抗。仿真結(jié)果顯示，電源電壓為116V時(shí)，穩(wěn)壓電路消耗的靜態(tài)電流為230nA ;當(dāng)射頻信號(hào)輸入功率小于715mW時(shí)，電源電壓小于2135V。上述各電路均可采用現(xiàn)有技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)，本實(shí)用新型中不再贅述。以上所述為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，凡依本實(shí)用新型申請(qǐng)專(zhuān)利范圍所作的等同變化，皆應(yīng)屬本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種低功耗射頻識(shí)別系統(tǒng)的標(biāo)簽電路，其特征在于，包括: 電源恢復(fù)電路，用于從電磁場(chǎng)中恢復(fù)出直流電壓； 解調(diào)電路，用于將RFID讀卡器發(fā)送給標(biāo)簽的射頻信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字基帶信號(hào)； 調(diào)制電路，用于通過(guò)改變標(biāo)簽的輸入阻抗來(lái)實(shí)現(xiàn)反向散射調(diào)制； 數(shù)字電路，用于處理數(shù)字基帶信號(hào)，進(jìn)行指令譯碼，并向RFID讀卡器返回標(biāo)簽所存儲(chǔ)的信息； 電源恢復(fù)電路與解調(diào)電路、調(diào)制電路和數(shù)字電路均相連，解調(diào)電路與數(shù)字電路和調(diào)制電路均相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低功耗射頻識(shí)別系統(tǒng)的標(biāo)簽電路，其特征在于，所述標(biāo)簽電路還包括一用于為數(shù)字電路提供時(shí)鐘信號(hào)的時(shí)鐘電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的低功耗射頻識(shí)別系統(tǒng)的標(biāo)簽電路，其特征在于，所述標(biāo)簽電路還包括一用于在電源電壓上升到工作幅度時(shí)產(chǎn)生復(fù)位信號(hào)的復(fù)位電路。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低功耗射頻識(shí)別系統(tǒng)的標(biāo)簽電路，其特征在于，所述電源恢復(fù)電路采用九級(jí) Dickson倍壓電荷泵電路。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型提供了一種低功耗射頻識(shí)別系統(tǒng)的標(biāo)簽電路，包括電源恢復(fù)電路，用于從電磁場(chǎng)中恢復(fù)出直流電壓；解調(diào)電路，用于將RFID讀卡器發(fā)送給標(biāo)簽的射頻信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字基帶信號(hào)；調(diào)制電路，用于通過(guò)改變標(biāo)簽的輸入阻抗來(lái)實(shí)現(xiàn)反向散射調(diào)制；數(shù)字電路，用于處理數(shù)字基帶信號(hào)，進(jìn)行指令譯碼，并向RFID讀卡器返回標(biāo)簽所存儲(chǔ)的信息；電源恢復(fù)電路與解調(diào)電路、調(diào)制電路和數(shù)字電路均相連，解調(diào)電路與數(shù)字電路和調(diào)制電路均相連。本實(shí)用新型所述的低功耗射頻識(shí)別系統(tǒng)的標(biāo)簽電路通過(guò)對(duì)電路結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，降低了真?zhèn)€標(biāo)簽電路的功耗，并擴(kuò)大了標(biāo)簽電路的工作動(dòng)態(tài)范圍。
文檔編號(hào)G06K7/00GK203149589SQ20132011498
公開(kāi)日2013年8月21日 申請(qǐng)日期2013年3月13日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月13日
發(fā)明者程維維, 陳繼遠(yuǎn), 魏可情, 朱勝橫, 趙燕 申請(qǐng)人:溫州寶德電氣有限公司