[发明专利]一种自动开关功率的阅读器实现装置

说明书

技术领域

本发明属于阅读器技术领域，尤其是涉及一种自动开关功率的阅读器实现装置。

背景技术

RFID集成系统包括阅读器、标签、天线、中间件、应用系统等软硬件产品。当阅读器通过天线给标签发送能量和数据构成前向链路，标签接到能量后进行处理再次经过阅读器天线返回信息到阅读器构成反向链路，实现数据读取。驻波是指频率相同、传输方向相反的两种波沿传输线形成的一种分布状态，其中一个波是另一个波的反射波，这种驻波容易形成能量积累，阻碍常规信号的正常传输。我们的设备阅读器当天线不在位时前向能量将全部反射到反向链路中，造成射频链路的损害，这种情况我们称为驻波告警。

目前我们为防止驻波损害通常会设计驻波保护电路，驻波保护电路一般采用定向耦合器采集出前反向功率进行功率检测，但由于天线负载变化会导致检测前反向功率有偏差，对耦合器的隔离度有较高的要求；而且，整体功放开关功能也不完善，不能实现自动开关功放。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种自动开关功率的阅读器实现装置，以通过自动开关前向功率防止驻波告警造成了链路功放损坏。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种自动开关功率的阅读器实现装置，包括：

前向信号发生单元，用于提供检测驻波时所需的单音信号；

前向及反向功率采集单元，用于将前向信号和反向信号分别进行提取得到前向功率和反向功率；

功率检测单元，包括两个功率检测器和一个比较器，两个功率检测器分别用于将接收的前向功率及反向功率根据某种非线性关系计算出对应的电压值后输入到比较器的两个输入端，比较器输出比较结果；

自动开关功率单元，接收比较器的输出值，通过可编程逻辑器件进行逻辑处理，实现自动开关前向功放，同时通过告警单元进行实时驻波告警。

进一步的，当功率检测单元检测到驻波异常后，使能驻波告警信号，之后所述自动开关功率单元的可编程逻辑器件实现如下逻辑控制功能：将驻波告警信号存入中断寄存器中，其中，所述中断寄存器通过反相器与报警寄存器进行或运算后反馈更新报警寄存器的数据，所述报警寄存器控制报警灯开启，所述报警寄存器用于存储控制报警灯的控制信号；所述可编程逻辑器件根据报警寄存器的数据关闭前向功放，后更新中断寄存器的数据。

进一步的，可通过上位机发出命令，使可编程逻辑器件强制改变报警寄存器数据，熄灭报警灯。

进一步的，所述自动开关功率单元的输出的驻波检测结果与上位机发出的功放电源控制信号经过与运算后控制前向功放的开关。

进一步的，所述前向及反向功率采集单元包括耦合器和环形器，所述耦合器一端与阅读器的天线选择及匹配单元连接，另一端连接环形器；通过定向的耦合器和环形器组合将前向信号和反向信号分别进行提取得到前向功率和反向功率。

进一步的，所述前向信号发生单元输出的单音信号经过阅读器功放的输出匹配网络调整与后级的匹配，然后再经过微带线耦合到前向功率，并输入到功率检测单元的正向功率的功率检测器。

相对于现有技术，本发明具有以下优势：

(1)本发明实现功放自动关断开启：功率检测单元会实时对前反向功率进行检测，输出相应的模拟电压，经过比较器按照预设的门限比较得出天线实时的驻波水平是否超标。告警后会自动关断功放，手动解除后也会继续检测直到驻波保护正常才会自动打开功放。

(2)具有较高隔离度：利用环形器的单向传输特性，保护了功放免受大功率反射信号的损坏；

(2)用可编程逻辑控制，编程方式更灵活，速度较快。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例所述自动开关功率的阅读器实现装置的原理框图；

图2为本发明实施例所述环形器的结构示意图；

图3为本发明实施例所述功放控制信号部分的原理示意图；

图4为本发明实施例所述EPLD实现的逻辑功能图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

一种自动开关功率的阅读器实现装置，如图1所示，包括

前向信号发生单元，用于提供检测驻波时所需的单音信号，包括依次连接的PLL、调制器和放大器等；