[发明专利]RFID收发机单元

说明书

技术领域

本发明涉及一种射频识别(RFID)收发机单元，具体涉及例如用在儿童座椅检测设备中的感应收发机单元。

背景技术

RFID系统是公知系统，当标签位于RFID收发机单元的检测范围内时，该系统将带有RFID标签(或RFID感应器)的物体识别出来。

图1示出这样的公知RFID系统。该系统包括发射(TX)天线12和一个或更多接收(RX)天线14(清楚起见，这里仅示出一个)。天线12、14由磁线圈实现并连接到电子模块16。

当一个或更多RFID设备18位于系统检测范围内时，能将这些设备检测出来，这些设备通常称为标签、发射机应答器或振荡电路。为了实现这一目标，发射机20(由控制单元22控制)驱动基本正弦的电流经过发射天线12，或将基本正弦的电压加载到天线12。流动电流ITX激发电磁场24和磁通，为RFID设备18提供能量。RFID设备自身开始产生磁通26(即响应场)，通过该磁通发送它们的特定信息。通量26的一部分，下文称为φ_TRANS-RX，流向一个或更多接收天线14并在这些线圈中感应出电压。接收机28解码RFID设备18发射的数据，从而识别出RFID设备18或附有该设备的物体。

RFID系统的一个应用是汽车座椅上儿童座椅存在及方向的检测。如图2和图3所示，用于检测汽车中乘客座椅34上儿童座椅32的传统RFID收发机单元通常设置在乘客座椅34的乘坐部分36中。儿童座椅安装有两个RFID发射机应答器18。一个发射机应答器18a装在儿童座椅的左侧；另一个发射机应答器18b安装在儿童座椅的右侧。乘客座椅34安装有儿童座椅存在和方向检测器31，包括发送天线12、左接收天线14a和右接收天线14b以及电子模块16。为了确保x-和y-方向上的充分检测，发射天线12和接收天线14覆盖座椅34的乘坐区域36的大部分。这使得接收天线14和发射天线12之间距离很小，从而导致接收天线14和发射天线12间的高耦合。关于RFID收发机单元的信号接收，由于它们相对灵敏度很差，因而有进一步改进的空间。

发明内容

本发明的目的是提供一种改进的RFID收发机单元。其由权利要求1所要求的RFID收发机单元实现。

用于检测RFID发射机应答器的RFID收发机单元包括：连接环形发射天线的发射机，用于发送电磁激励场，和连接环形接收天线的接收机。当激励场激励RFID发射机应答器时，RFID发射机应答器发送电磁响应场，其在接收天线中感应出发射机应答器信号。因而，接收天线响应电磁场而产生的接收信号包括该发射机应答器信号。接收天线的接收信号通常包括由激励场在接收天线中直接感应出的干扰信号。根据本发明的重要方面，收发机单元包括用来减弱接收信号中的干扰信号的装置。

整个接收信号包括发射机应答器信号和干扰信号。通过减弱干扰信号，增加了发射机应答器信号的相对比重，从而得到更好的信噪比并增加了灵敏度。可以更可靠的检测和解码发射机应答器信息。利用普通收发机的尺寸，根据本发明的收发机得到更大的检测范围。相对传统RFID系统，在不损害性能的情况下，本发明能够进一步减小系统尺寸。

在本发明的第一具体实施例中，其中用来减弱接收信号中的干扰信号的装置包括盘绕接收环形天线或发射环形天线之一形成至少一主环和一次环，主环和次环方向相反。天线环可以包括几圈。次环可以位于平面之上、之下或主环平面内，并从主环所包围的区域向外延伸。

发射机应答器信号来自磁通φ_TRANS-RX，而发射天线在接收天线的环中产生通量φ_TX-RX，该通量引起干扰信号。通过部分掉转接收天线的盘绕方向，使得接收天线包括主环和次环。由发射天线在次环中产生的磁通引起的信号部分被由发射天线在主环中产生的磁通引起的信号所补偿。因而减弱了最终的干扰信号。

优选的将发射机应答器放置在基本位于主环上方的区域，这定义了检测响应场的敏感区域，而次环从主环向外横向延伸。

在本发明的另一个具体实施例中，减弱接收信号中的干扰信号的装置包括在发射天线和接收天线间连接的电路。该电路产生和发射天线的激励场相关的补偿信号并将该补偿信号与接收信号结合从而减弱接收信号中的干扰信号。

发射天线中由发射机产生的用来发射激励场的激励信号作为输入信号馈入到电路。电路则包括移相器，其相对激励信号相位移动补偿信号的相位。优选地，电路同时包括调整补偿信号幅度的装置。