高頻讀寫器

讀寫器從接觸方式分

讀寫器分為接觸式讀寫器，非接觸式讀寫器，單界面讀寫器和雙界面讀寫器以及多卡座接觸式讀寫器。

讀寫器從接口分

讀寫器從接口上來看主要有：串口讀寫器、并口讀寫器、USB讀寫器、PCMCIA卡讀寫器和IEEE 1394讀寫器。前兩種讀寫器由于接口速度慢或者安裝不方便已經(jīng)基本被淘汰了，USB讀寫器是目前市場上最流行的讀寫器。

讀寫器從頻率分

從射頻頻率上分：低頻閱讀器、高頻閱讀器、超高頻讀寫器、雙頻讀寫器、433MHz有源讀寫器、微波有源讀寫器等。

典型的讀寫器終端一般由天線、射頻接口模塊和邏輯控制模塊三部分構(gòu)成，其結(jié)構(gòu)圖如下所示：

讀寫器天線

讀寫器的天線是發(fā)射和接收射頻載波信號的設(shè)備， 它主要負(fù)責(zé)將讀寫器中的電流信號轉(zhuǎn)換成射頻載波信號并發(fā)送給電子標(biāo)簽，或者接收標(biāo)簽發(fā)送過來的射頻載波信號并將其轉(zhuǎn)化為電流信號，讀寫器的天線可以外置也可以內(nèi)置，天線的設(shè)計對閱讀器的工作性能來說非常重要，對于無源標(biāo)簽來說，它的工作能量全部由閱讀器的天線提供。

讀寫器射頻接口模塊

讀寫器的射頻接口模塊主要包括發(fā)射器、射頻接收器、時鐘發(fā)生器和電壓調(diào)節(jié)器等。該模塊是讀寫器的射頻前端，同時也是影響讀寫器成本的關(guān)鍵部位，主要負(fù)責(zé)射頻信號的發(fā)射及接收。 其中的調(diào)制電路負(fù)責(zé)將需要發(fā)送給電子標(biāo)簽的信號加以調(diào)制，然后再發(fā)送； 解調(diào)電路負(fù)責(zé)將解調(diào)標(biāo)簽送過來的信號并進(jìn)行放大； 時鐘發(fā)生器負(fù)責(zé)產(chǎn)生系統(tǒng)的正常工作時鐘。

讀寫器邏輯控制模塊

讀寫器的邏輯控制模塊是整個讀寫器工作的控制中心、智能單元，是讀寫器的“大腦”， 讀寫器在工作時由邏輯控制模塊發(fā)出指令，射頻接口模塊按照不同的指令做出不同的操作。 它主要包括微控制器、存儲單元和應(yīng)用接口驅(qū)動電路等。 微控制器可以完成信號的編解碼、數(shù)據(jù)的加解密以及執(zhí)行防碰撞算法； 存儲單元負(fù)責(zé)存儲一些程序和數(shù)據(jù)； 應(yīng)用接口負(fù)責(zé)與上位機進(jìn)行輸入或輸出的通信。

下面以UHF頻段讀寫器為例，詳細(xì)介紹一下讀寫器的射頻模塊是如何工作的。射頻模塊又可以分為發(fā)射和接收兩部分。 讀寫器的發(fā)射電路部分主要由混頻器(Mixer)、數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC)、衰減器(Attenuator)、可變增益放大器(VGA)、功率分配器 (Power Splitter)、射頻濾波器(Filter)、以及射頻功率放大器(PA)。·發(fā)射部分的工作過程如下：

（1）閱讀器控制壓控振蕩器，產(chǎn)生出頻率為860-96OMHZ的載波信號，然后把這個信號傳送給功分器；

（2）功率分配器把要發(fā)射的信號分成兩部分，一部分發(fā)送到接收電路，作為接收信號進(jìn)行混頻時的信號源，另外一路則先經(jīng)過衰減器再送到Mixer；

（3）通過混頻，使閱讀器的基帶信號控制傳送過來的載波信號的幅度相位變化，然后經(jīng)過可變增益放大器（VGA）和射頻濾波器以后，傳至功率放大器；

（4）閱讀器根據(jù)實際情況，自動調(diào)節(jié)發(fā)射信號的增益，然后經(jīng)過射頻功率放大器進(jìn)行放大，最后再經(jīng)過環(huán)行器傳送到閱讀器天線準(zhǔn)備發(fā)射。這里環(huán)行器的作用就是將閱讀器天線接收到的信號與發(fā)送的信號隔離開來，避免出現(xiàn)同頻干擾。

讀寫器的接收部分主要包括功率分配器、混頻器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)以及射頻濾波器，接收部分的工作流程是：

（1）由標(biāo)簽通過反向散射傳遞過來的信號通常功率比較小，它會首先進(jìn)入環(huán)行器，以便與閱讀器發(fā)射的載波信號分離，避免出現(xiàn)同頻干擾。在通過射頻濾波器后，進(jìn)入到功率分配器，從這里出來的信號又分成了兩路；

（2）自發(fā)射線路的未調(diào)制載波作為接收線路的本振信號產(chǎn)生兩路參考信號，兩路參考信號相位差是90°；

（3）兩路參考信號與從第一步功分器分離出來的兩路信號進(jìn)行混頻，生成兩路基帶信號，然后分別經(jīng)過各自的運算放大器和低通濾波器以后，返回到閱讀器的信號處理單元進(jìn)行相關(guān)處理。