一种小型化便携式UHF RFID读写器的实现

来源：电子工程世界　作者：佚名　责任编辑：admin　发表时间:2011-08-25 17:30　

核心提示：R1000芯片是Impinj公司的UHF RFID 便携式读写器核心模块。R1000内部集成了约90%以上的射频收发系统所需的元件，采用Atmel公司的ARM7处理器AT91SAM7S256作为MCU，增加外部驱放芯片设计，可在8 dBi增益的天线下实现稳定读写距离3 m以上。

R1000芯片是Impinj公司的UHF RFID 便携式读写器核心模块。R1000内部集成了约90%以上的射频收发系统所需的元件，采用Atmel公司的ARM7处理器AT91SAM7S256作为MCU，增加外部驱放芯片设计，可在8 dBi增益的天线下实现稳定读写距离3 m以上。

1 系统设计

本设计中，UHF RFID读写器硬件部分设计主要包括三部分[1-2]： (1)R1000及外围电路;(2)ARM7及外围电路;(3)电源管理模块。如图1所示，R1000及其外围电路完成射频信号的收发、变频、数模/模数转换以及数据的调制/解调；ARM7及其外围电路对来自R1000或主机的数据按照协议进行处理，实现协议功能，并提供对外的通信接口；电源管理模块接收外部3.7 V DC输入转换成系统其他模块所需要的1.8 V、3.3 V、5 V，并提供相应的带负载能力。

1.1 R1000及其外围电路

R1000内部集成了低噪声放大器、混频器、中频滤波器、压控振荡器、本振、ADC/DAC、锁相环和功放等多个功能模块[3]。结合其外围电路，R1000可完成射频信号的发射和接收、混频、滤波、调制解调、模数转换和数模转换等功能，其电路结构。

R1000工作于UHF ISM频段(840 MHz~960 MHz)，结合简单的射频前端电路,可实现完整的射频收发功能。这些外围电路主要包括：耦合器、外部功放、功率检测以及温度检测模块。

1.1.1 功率检测与温度检测

R1000可采用单天线或双天线模式，根据实际需要，本设计采用单天线模式。单天线前向、反向功率检测总体结构如图3所示，其中的“功率检测1”输出的直流电平表示反向平均功率，而“功率检测2”输出的直流电平表示正向平均功率。如果正反向平均功率比较接近，且正向功率比较正常，说明天线端阻抗失配比较严重，需要对电路进行检查。

R1000的正常工作温度范围是-20℃～+75℃。为了了解R1000工作环境的温度，本设计采用温度检测芯片对R1000芯片的工作环境温度进行检测，并由R1000内部程序进行处理，防止因极端环境温度使R1000进入异常工作状态，甚至物理损坏。(责任编辑：admin)

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