本实用新型涉及超高射频电路技术领域,尤其是涉及一种高性能超高频电子标签读写模块。
背景技术:
射频识别技术(radiofrequencyidentification,rfid)是一种非接触式的自动识别技术,其基本原理是利用射频信号和空间耦合传输特性自动识别目标对象并获取相关信息,实现自动识别。作为一项关键技术,rfid由于其众多便利的特点和广泛的应用领域,越来越受到人们的普遍关注。rfid技术有着十分广泛的应用前景,其可以应用于物流仓储中的仓库管理、身份识别、交通运输、食品医疗、动物管理、门禁防盗以及工业军事等多种领域,给人们生活带来了极大的便利。
随着超高频读写器的广泛使用,人们对超高频读写器的信号收发性能要求越来越高,由于传统的超高频读写器的电路硬件设计存在缺陷,使得传统的超高频读写器的发射信号和接收信号能力弱,不能满足人们的需求。
技术实现要素:
实用新型提供一种高性能超高频电子标签读写模块,用来解决电路硬件设计缺陷的问题,从而增强发射信号和接收信号的强度。
本实用新型的技术方案是:提供一种高性能超高频电子标签读写模块,包括pcba板,在所述pcba板的正面上设置有功率放大器、耦合器、天线接头、数据接口、arm处理器、超高频读写芯片和电源,所述天线接头、所述耦合器和所述超高频读写芯片依序电性连接并基本成直线状电路,所述功率放大器位于所述直线状电路的一侧并与其间隔预定距离,所述超高频读写芯片、所述功率放大器和所述耦合器的第三线脚依序电性连接。
作为对本实用新型的改进,还包括连接线路,所述连接线路位于所述天线接头和所述耦合器之间,并且所述连接线路的两端分别与所述天线接头和所述耦合器的第四线脚电性连接。
作为对本实用新型的改进,还包括载波抵消线路和接收线路,所述载波抵消线路和所述接收线路分别设置在所述耦合器和所述超高频读写芯片之间,所述耦合器的第一线脚和第二线脚分别与所述接收线路的一端和所述载波抵消线路的一端电性连接,所述载波抵消线路的另一端和所述接收线路的另一端分别与所述超高频读写芯片电性连接。
作为对本实用新型的改进,还包括发射线路,所述功率放大器通过所述发射线路与所述超高频读写芯片电性连接,所述发射线路成“l”状。
作为对本实用新型的改进,还包括阻抗匹配网络和滤波线路,所述功率放大器依序通过所述阻抗匹配网络和所述滤波线路与所述耦合器的第三线脚依序电性连接。
作为对本实用新型的改进,在所述阻抗匹配网络中设置有空心线圈。
作为对本实用新型的改进,所述电源远离所述直线状电路。
作为对本实用新型的改进,所述天线接头和所述数据接口分别位于所述pcba板的正面的相对两侧边位置上。
作为对本实用新型的改进,与所述数据接口电性连接的消噪电容设置在所述pcba板的背面上。
作为对本实用新型的改进,所述pcba板的背面远离所述数据接口的位置基本为光滑表面。
本实用新型由于将天线接头、耦合器和超高频读写芯片依序电性连接并基本成直线状电路,使得信号在天线接头、耦合器和超高频读写芯片之间的传输距离缩短;功率放大器位于直线状电路的一侧并与其间隔预定距离,使得发射线路和接收线路之间的距离增加,减少两者之间产生的干扰,具有减少了信号衰减、降低了噪音、提高了灵敏度、耦合效果好和使得高性能超高频电子标签读写模块进一步小型化等优点。
附图说明
图1是本实用新型中电路板的正面电路结构示意图。
图2是图1中电路板的背面结构示意图。
其中:1、pcba板;2、天线接头;21、连接线路;3、耦合器;31、接收线路;32、载波抵消线路;4、超高频读写芯片;41、发射线路;5、功率放大器;51、阻抗匹配网络;52、滤波线路;53、空心线圈;6、arm处理器;71、主开关电源;72、arm电源;8、数据接口;81、消噪电容。
具体实施方式
在本实用新型的描述中,需要理解的是,术语中“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或组件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本实用新型的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“连接”、“相连”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以是通过中间媒介间接相连,可以是两个组件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本实用新型的具体含义。
请参见图1和图2,图1和图2所揭示的是一种高性能超高频电子标签读写模块,高性能超高频电子标签读写模块用于接收和发射超高频射频信号,可以实现对标签识别码和内存数据的读出或写入操作。
实施例中,高性能超高频电子标签读写模块包括pcba板1,pcba板1可以是单层印刷电路板,也可以是多层印刷电路板,可以根据实际需要进行选择。pcba板1的形状可以是几何形状,如矩形、三角形、圆形、五边形等等,也可以是非几何形状。pcba板1的形状可以根据实际需要进行选择,在这里不再一一举例说明。
pcba板1包括正面和反面,pcba板1的正面上设置有若干线路和若干电子元器件,若干电子元器件焊接在pcba板1的若干线路上。焊接的方式可以采用机器焊接,也可以采用人工的方式进行焊接。若干电子元器件焊接在相应的线路上,从而形成具有不同功能的电路。
实施例中,在pcba板1的正面上设置有功率放大器5、耦合器3、天线接头2、数据接口8、arm处理器6、超高频读写芯片4和电源。功率放大器5、耦合器3、天线接头2、数据接口8、arm处理器6、超高频读写芯片4和电源的具体电路结构和型号都是现有技术,本领域的技术人员可以根据实际需要进行选择,本实用新型不涉及到对上述电路元器件的电路结构或型号进行改进,因此本实用新型不再对其结构或型号进行详细的解释说明。
实施例中,天线接头2、耦合器3和超高频读写芯片4依序电性连接并基本成直线状电路。也就是说,天线接头2、耦合器3和超高频读写芯片4形成的电路基本成直线状设置在pcba板1的正面上。这样设计的好处是,不仅缩短了天线接头2和耦合器3之间的电信号传输距离,也缩短了耦合器3与超高频读写芯片4之间的电信号传输距离。耦合器3包括第一线脚、第二线脚、第三线脚和第四线脚,第一线脚和第二线脚位于耦合器3的一侧,第三线脚和第四线脚位于耦合器3的另一侧。
实施例中,还包括连接线路21,连接线路21位于天线接头2和耦合器3之间,并且连接线路21的两端分别与天线接头2和耦合器3的第四线脚电性连接。连接线路21可以是印刷在pcba板1上,连接线路21也可以是设置在pcba板1上的导线。天线接头2的连接线脚朝向耦合器3,耦合器3的第四线脚朝向天线接头2的连接线脚,即天线接头2的连接线脚和耦合器3的第四线脚相对设置。连接线路21成直线状设置在天线接头2的连接线脚和耦合器3的第四线脚之间,这样就缩短了天线接头2和耦合器3之间的电信号传输距离,使得天线接头2的连接线脚和耦合器3的第四线脚紧密的连接在一起,减少了信号在传输过程中的衰减。
实施例中,还包括载波抵消线路32和接收线路31,载波抵消线路32和接收线路31是现有技术,本领域的技术人员可以根据实际需要进行选择,实用新型不对其结构进行详细的解释说明。
载波抵消线路32和接收线路31分别设置在耦合器3和超高频读写芯片4之间,耦合器3的第一线脚和第二线脚分别与接收线路31的一端和载波抵消线路32的一端电性连接,载波抵消线路32的另一端和接收线路31的另一端分别与超高频读写芯片4电性连接。
耦合器3的第一线脚和第二线脚朝向超高频读写芯片4的一侧,超高频读写芯片4的一侧朝向耦合器3的第一线脚和第二线脚,即耦合器3的第一线脚和第二线脚与超高频读写芯片4的一侧相对设置。接收线路31和载波抵消线路32分别成直线状设置在耦合器3的第一线脚、第二线脚与超高频读写芯片4的一侧之间,这样就缩短了耦合器3和超高频读写芯片4之间的电信号传输距离,降低了电信号传输过程中的噪音,提高了灵敏度。
实施例中,功率放大器5位于直线状电路的一侧并与其间隔预定距离,超高频读写芯片4、功率放大器5和耦合器3的第三线脚依序电性连接。也就是说,功率放大器5位于直线状电路的旁边,并且功率放大器5与直线状电路间隔预定距离,预定距离可以根据实际需要进行选择,在这里不对其进行限定。
还包括发射线路41,功率放大器5通过发射线路41与超高频读写芯片4电性连接,发射线路41成“l”状。发射线路41的一端与超高频读写芯片4的另一侧电性连接,即发射线路41的一端和接收线路31、载波抵消线路32分别位于超高频读写芯片4的相邻两侧,发射线路41的另一端与功率放大器5的输入端电性连接。
还包括阻抗匹配网络51和滤波线路52,功率放大器5依序通过阻抗匹配网络51和滤波线路52与耦合器3的第三线脚依序电性连接。阻抗匹配网络51的一端与功率放大器5的输出端电性连接,阻抗匹配网络51的另一端与滤波线路52的一端电性连接,滤波线路52的另一端与耦合器3的第三线脚电性连接。超高频读写芯片4、功率放大器5和耦合器3形成环状电路,由于发射线路41成“l”状,发射线路41和接收线路31分别位于超高频读写芯片4的相邻两侧,使得发射线路41和接收线路31之间的距离增加,减少两者之间产生的干扰,耦合效果好。
在阻抗匹配网络51中设置有空心线圈53,空心线圈53的两端分别焊接在pcba板1上,相比现有技术,空心线圈53可以通过大电流,支持更大的输出功率。
实施例中,电源远离直线状电路。也就是说,如果直线状电路设置在pcba板1的正面的上部位置上,则电源设置在pcba板1的正面的下部位置上。这样设计的好处是,使得电源远离直线状电路(射频电路),减少射频干扰。
电源包括主开关电源71和arm电源72,电源用于给pcba板1上的电子元器件供电。
实施例中,arm处理器6与超高频读写芯片4电性连接,数据接口8与arm处理器6电性连接。天线接头2和数据接口8分别位于pcba板1的正面的相对两侧边位置上,与数据接口8电性连接的消噪电容81设置在pcba板1的背面上。这样设计的好处是,使得消噪电容81与数据接口8的信号传输距离短,尽可能滤除高频噪音,减少在数据接口8上的信号串扰。
实施例中,pcba板1的背面远离数据接口8的位置基本为光滑表面。也就是说,在pcba板1的正面设置有大功率电子元器件,则与该正面位置对应的背面为光滑表面。这样设计的好处是,方便将pcba板1安装在散热器上,使得pcba板1与散热器的表面紧密贴合在一起,pcba板1上的大功率电子元器件产生的热量通过散热器进行散热,增加了pcba板1的散热效果,延迟pcba板1的使用寿命(可以适当补充具体数据)。
本实用新型的工作原理,信号接收过程:天线接头2将接收到的信号传输给耦合器3,耦合器3通过连接线路21将接收到的信号传输给超高频读写芯片4,耦合器3和超高频读写芯片之间连接有载波抵消线路32,超高频读写芯片调制信号后将信号传输至arm处理器6,arm处理器6将接收到的数据传输给数据接口8。
信号发射过程:数据接口8将指令发送给arm处理器6,arm处理器6根据指令将发射信号传输至超高频读写芯片,超高频读写芯片通过发射线路41将发射信号传输至功率放大器5,功率放大器5将发射信号放大后通过阻抗匹配网络51和滤波线路52传输至耦合器3,耦合器3将发射信号传输至天线接头2。
本实用新型由于将天线接头、耦合器和超高频读写芯片依序电性连接并基本成直线状电路,使得信号在天线接头、耦合器和超高频读写芯片之间的传输距离缩短;功率放大器位于直线状电路的一侧并与其间隔预定距离,使得发射线路和接收线路之间的距离增加,减少两者之间产生的干扰,具有减少了信号衰减、降低了噪音、提高了灵敏度、耦合效果好和使得高性能超高频电子标签读写模块进一步小型化等优点。
需要说明的是,针对上述各实施方式的详细解释,其目的仅在于对本实用新型进行解释,以便于能够更好地解释本实用新型,但是,这些描述不能以任何理由解释成是对本实用新型的限制,特别是,在不同的实施方式中描述的各个特征也可以相互任意组合,从而组成其他实施方式,除了有明确相反的描述,这些特征应被理解为能够应用于任何一个实施方式中,而并不仅局限于所描述的实施方式。
1.一种高性能超高频电子标签读写模块,包括pcba板,在所述pcba板的正面上设置有功率放大器、耦合器、天线接头、数据接口、arm处理器、超高频读写芯片和电源,其特征在于:所述天线接头、所述耦合器和所述超高频读写芯片依序电性连接并基本成直线状电路,所述功率放大器位于所述直线状电路的一侧并与其间隔预定距离,所述超高频读写芯片、所述功率放大器和所述耦合器的第三线脚依序电性连接。
2.根据权利要求1所述的高性能超高频电子标签读写模块,其特征在于:还包括连接线路,所述连接线路位于所述天线接头和所述耦合器之间,并且所述连接线路的两端分别与所述天线接头和所述耦合器的第四线脚电性连接。
3.根据权利要求1或2所述的高性能超高频电子标签读写模块,其特征在于:还包括载波抵消线路和接收线路,所述载波抵消线路和所述接收线路分别设置在所述耦合器和所述超高频读写芯片之间,所述耦合器的第一线脚和第二线脚分别与所述接收线路的一端和所述载波抵消线路的一端电性连接,所述载波抵消线路的另一端和所述接收线路的另一端分别与所述超高频读写芯片电性连接。
4.根据权利要求1或2所述的高性能超高频电子标签读写模块,其特征在于:还包括发射线路,所述功率放大器通过所述发射线路与所述超高频读写芯片电性连接,所述发射线路成“l”状。
5.根据权利要求1或2所述的高性能超高频电子标签读写模块,其特征在于:还包括阻抗匹配网络和滤波线路,所述功率放大器依序通过所述阻抗匹配网络和所述滤波线路与所述耦合器的第三线脚依序电性连接。
6.根据权利要求5所述的高性能超高频电子标签读写模块,其特征在于:在所述阻抗匹配网络中设置有空心线圈。
7.根据权利要求1或2所述的高性能超高频电子标签读写模块,其特征在于:所述电源远离所述直线状电路。
8.根据权利要求1或2所述的高性能超高频电子标签读写模块,其特征在于:所述天线接头和所述数据接口分别位于所述pcba板的正面的相对两侧边位置上。
9.根据权利要求1或2所述的高性能超高频电子标签读写模块,其特征在于:与所述数据接口电性连接的消噪电容设置在所述pcba板的背面上。
10.根据权利要求1或2所述的高性能超高频电子标签读写模块,其特征在于:所述pcba板的背面远离所述数据接口的位置基本为光滑表面。
技术总结