[实用新型]一种用于实时定位系统的便携式低功耗标签

说明书

技术领域

本实用新型涉及便携式定位的技术领域，特别涉及一种用于实时定位系统的便携式低功耗标签。

背景技术

目前无线传感网在工业以及日常生活中得到了广泛应用，在其应用于传感网络的监测活动时，其对位置信息的检测至关重要。事件发生的位置或获取信息的节点位置是传感网络节点监测信息中所包含的重要信息。

物联网的快速发展使得人们获取精确位置信息的需求更多，例如在矿井、停车场、图书馆、仓库等场合中，常常需要确定人员或物品的位置信息；但是，这些应用场合中的环境一般受到空间、温度等许多条件限制，导致GPS、RSSI、超声波、WiFi、蓝牙等定位技术无法进行精确定位，满足不了人们对精确定位的需求。

目前的室内定位一般采用UWB技术实现高精度定位，具有成本高的缺点。同时由于采用这种技术的定位标签体积大，因此不便于携带，应用场合受到限制，

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种用于实时定位系统的便携式低功耗标签，该标签可采用USB充电，尺寸小，工作时间长，功耗低。

本实用新型的目的通过以下的技术方案实现：一种用于实时定位系统的便携式低功耗标签，包括：

天线，与带通滤波电路相连，用于标签与基站之间的通信；

带通滤波电路，与第一射频收发通道转换电路和天线连接，用于进行射频信号的滤波；

第一射频收发通道转换电路，其还与第二射频收发通道转换电路和低噪声功率放大电路连接，用于将带通滤波电路滤波后的信号发送到第二射频收发通道转换电路，同时将低噪声功率放大电路处理后的信号传递到带通滤波电路；

低噪声功率放大电路，与第一射频收发通道转换电路、第二射频收发通道转换电路相连，用于对射频网络匹配电路处理后的信号进行射频信号的功率放大；

第二射频收发通道转换电路，与射频网络匹配电路、低噪声功率放大电路和第一射频收发通道转换电路，用于将第一射频收发通道转换电路传递的信号传输至射频网络匹配电路，同时将射频网络匹配电路处理后的信号传输至低噪声功率放大电路；

射频网络匹配电路，与数据处理控制电路、第二射频收发通道转换电路连接，用于射频信号的终端网络匹配；

数据处理控制电路，与射频网络匹配电路连接，用于进行定位信息的处理；

电源管理电路，用于为整个标签进行供电。

优选的，所述带通滤波电路包括第一电容C16、第二电容C20、第三电容C21以及第一电感L7、第二电感L8，其中第一电容、第二电容、第三电容构成Π型滤波网络，第一电容、第三电容接地；所述第一电感与Π型滤波网络串联，构成一低通滤波器；所述第二电感与Π型滤波网络并联，构成一高通滤波器；所述低通滤波器与高通滤波器串联，即构成了宽通频带的带通滤波器。

优选的，所述低噪声功率放大电路包括μPG2250TN芯片、第一LC低通滤波电路，所述第一LC低通滤波电路包括第三电感L9和第四电容C51，所述μPG2250TN芯片与第三电感串联，与第四电容并联。

优选的，所述第一射频收发通道转换电路和第二射频收发通道转换电路均为以μPG2214TK芯片或μPG2215芯片为主的开关电路，在低噪声功率放大电路中μPG2250TN芯片和所述第二射频收发通道转换电路中开关电路之间还设有一第二LC相位匹配电路，所述第二LC相位匹配电路包括第四电感L7和第五电容C52，所述μPG2250TN芯片与第四电感串联，与第五电容并联。

优选的，所述射频网络匹配电路包括NA5TR1射频芯片、阻抗匹配网络、第一巴伦(Balun)、第二巴伦；所述阻抗匹配网络包括第五电感L4、第六电感L5、第七电感L6、第六电容C18、第七电容C21，所述第六电感两端与NA5TR1射频芯片的差分输入端并联，差分输入端其中一端与第五电感、第六电容串联后与第一巴伦U7的一个输出端连接，差分输入端另一端与第七电感、第七电容串联后与第一巴伦U7的另一个输出端连接；一第八电感L3两端与NA5TR1射频芯片的差分输出端并联，差分输出端的两端分别与第二巴伦U10的两个输出端连接。通过Balun实现阻抗从50欧到200欧的转变。

优选的，所述数据处理控制电路采用STM8L151G6U6单片机，所述STM8L151G6U6单片机通过SPI总线与射频网络匹配电路中的NA5TR1射频芯片进行通信；所述STM8L151G6U6单片机通过内置A/D转换通道对锂电池的电压进行实时测量。