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一、深圳市成为信息技术有限公司公司简介

深圳成为信息技术有限公司（简称：深圳成为）是一家专注于研发和制造RFID读写器、条形码扫描器和驾培系列产品的高科技企业，同时也是行业解决方案的提供商。公司凭借其强大的技术实力，已形成两大主要产品线——'移动手持终端'和'驾培系列产品'。

在移动手持终端领域，深圳成为专精于提供工业级的便捷、可靠产品。该系列包括：

一维和二维条形码扫描器

覆盖低频、高频和超高频的RFID读写器

指纹识别功能的手持终端

集成了条码扫描和RFID读写的多功能手持终端

在驾培产品方面，深圳成为提供了全面的解决方案，如：

驾培IC卡计时仪

机动车驾驶员培训学时管理系统

教练员管理信息系统

网络驾校综合管理平台

多媒体理论教学软件

深圳成为注重模块化设计，可以灵活集成一维/二维条码扫描、RFID读写、Wi-Fi、GPRS、蓝牙、GPS定位导航、摄像等先进技术，以满足不同应用环境的需求。同时，其产品结构设计具有高度扩展性，可适应客户对微型打印机、温度/压力传感器等额外功能的需求。

二、rfid电子标签生产厂家

RFID电子标签生产厂家众多，其中较为知名的有深圳市远恒佳科技有限公司、苏州创捷电子有限公司和深圳市依时利科技有限公司等。

RFID电子标签，即无线射频识别标签，是一种通过无线电信号识别特定目标并读取相关数据的技术。由于其独特的识别性能和广泛的应用场景，RFID电子标签的生产厂家如雨后春笋般涌现。

在众多生产厂家中，深圳市远恒佳科技有限公司以其高质量的产品和卓越的技术服务赢得了市场的广泛认可。该公司拥有先进的生产设备和技术团队，致力于研发和生产各类RFID电子标签，其产品广泛应用于物流、仓储、零售、医疗等领域。此外，远恒佳科技还注重产品的环保性能，致力于生产符合国际环保标准的RFID电子标签，为企业客户提供可持续发展的解决方案。

苏州创捷电子有限公司则是另一家RFID电子标签领域的佼佼者。该公司专注于高频和超高频RFID电子标签的研发和生产，其产品具有识别距离远、稳定性高、抗干扰能力强等特点。创捷电子凭借出色的产品性能和良好的市场口碑，在RFID电子标签市场上占据了一席之地。

深圳市依时利科技有限公司同样不容忽视。该公司致力于提供一站式的RFID电子标签解决方案，包括标签设计、生产、测试等环节。依时利科技注重技术创新和品质管理，其产品不仅性能稳定，而且具有极高的性价比，深受用户喜爱。

4天线超高频RFID读写器核心模块设计

2016-01-20 21:22·电子技术应用ChinaAET

摘要：为了提高RFID读写器的群读能力、辐射范围、读取率，读取标签时不受标签方位的影响，本文基于ImpinjR2000读写器芯片，使用RFMD公司生产的RF1604DS芯片完成了一款4天线端口读写器核心模块的硬件设计。该模块符合ISO18000-6C等物联网相关主流标准，工作频率范围为860MHz~960MHz可调，各天线输出端输出功率大于30dBm，可实现远距离读写标签。通过专用测试工具对模块内部寄存器进行相关设置后，可以实现4天线的读、写操作功能。最后，通过信号分析仪对各天线端在不同功率需求下进行了现场测试，同时在应用现场进行了实际应用。结果表明：4个天线端功率输出功率高，辐射范围大，读取标签距离远，能满足实际需求，具有很好的市场前景。

0引言

射频识别技术（RFID）是一种利用无线射频技术在读写器和标签之间进行非接触双向数据传输，以达到目标识别和数据交换目的的自动识别技术[1]。近年来，超高频射频识别技术（UHF）发展迅速，在国内，UHFRFID的实际应用已涉及多个方面[2-3]。目前，已有一大部分企业自主研发出UHF读写器，如西安航天自动化股份有限公司、深圳远望谷、深圳拙进等公司。

传统RFID读写器仅限于单通道或2通道读取标签，这使得RFID读写器群读能力、辐射范围、读写方位等受限。因此，本文设计出4天线RFID读写器核心模块，目的是提高RFID读写器的群读能力、辐射范围，读取标签时不受标签方位的影响，实现瞬间内读取多张标签，提高读取标签数量，以保证识别率，使用户在较少设备下实现高性能的读取效果，为用户节省应用成本。

本文使用ImpinjR2000读写器芯片完成标签的读、写操作。为了提高射频信号的功率，外部使用了功率放大器以增加射频信号的发射功率。为了实现4天线射频信号的输入、输出，采用了RFMD公司生产的RF1604芯片作为射频开关。最后，根据现场需要，通过信号分析仪对各个天线在不同功率设置下进行了现场测试。测试结果表明：4个天线端功率输出均能满足现场需求，性能良好，符合设计要求。

1RFID系统概述

典型的射频识别系统一般由RFID标签、RFID读写器、外置天线、应用软件系统及执行机构等部分组成。其工作原理如图1所示。

RFID系统的基本工作原理是[1-2]：RFID读写器可以通过外置天线发射出某一特定频段的射频信号；当携带载体信息的RFID标签进入到读写器的读写区域时，在RFID标签内会耦合产生感应电流，进而将RFID标签激活，从而使得RFID标签携带的载体信息通过其内置天线发射出去；当RFID天线接收到此信号时，将此信号传送到RFID读写器进行解码操作，完成了标签的读操作；RFID读写器可将解码后得到的信息传送到后台应用软件系统进行识别，进而可以控制相关执行机构的动作，以达到自动识别、自动执行的目的。

2读写器核心模块设计

2.1读写器模块架构

4天线读写器模块架构主要由以下模块组成[4-5]：ImpinjR2000读写器芯片；主控单元ARM；功率放大器；射频耦合器；4天线选择网络RF1604；各通信接口。具体如图2所示。

2.2RF1604简介

RF1604是RFMD公司推出的新型单极四投（SP4T）开关，专为要求极低插入损耗、高功率处理能力和最低直流耗能的开关应用设计。

RF1604采用非常小巧的2.5mm×2.5mm、12引脚且无铅的QFN封装。其工作电压为2.2V~2.7V，推荐工作电压为2.5V。在0.5GHz~1.0GHz时，RF1、RF2、RF3、RF4的插入损耗为0.4dB~0.55dB，最大控制功率为+36dBm。

RF1604封装图如图3所示。

各引脚功能如表1所示。

4天线选择控制信号真值表如表2所示。

2.3射频输出硬件电路设计

硬件电路设计如图4所示，在射频开关RF1604的射频信号输入、输出端进行了阻抗匹配设计，在产品调试时可通过信号分析仪测得的射频功率信号，通过调节线路上的阻容元件以实现输入、输出的阻抗匹配操作，保证信号在传输过程中能够实现最大功率传输。

2.4射频输出PCB设计

射频信号在传输过程中，对PCB板的设计提出了更好的要求。如果设计不当，工作时会使电路板内的电源电压和地电平产生波动，导致信号波形产生尖峰过冲、衰减震荡、反射、串扰等问题，严重影响产品的稳定性和功能[6]。

因此，为了减小射频信号传输线路上的回波损耗及消除串扰，在设计PCB时，从布局、布线两个方面进行设计考虑。

另外，在布线时，采用了3W规则法。

2.5基于ADS的系统仿真分析

在设计时采用ADS软件进行阻抗匹配分析，使得输出获得最大的功率信号，提高产品的设计成功率，如图5所示。

由图5的Smith圆图可以看出，射频开关与各天线输出之间的线路阻抗匹配，满足设计要求。

3四天线工作软件部分设置

4天线UHFRFID读写器核心模块设计完成后，软件部分设置前向功率、反向功率，其校准曲线如图6所示。

4性能测试

RFID超高频中国频段为：920MHz~925MHz，根据实际现场需要，使用专用测试工具分别对1~4号天线的输出功率、频率设置为30dbm、922.5MHz。

为验证4天线RFID读写器模块的输出功率，采用信号分析仪进行了现场测试，如图7所示。

由图7可以看出，4天线RFID读写器1~4号天线的输出功率性能良好，输出功率均能满足设计要求。

采用矢量网络分析仪测得超高频RFID读写器模块4个天线输出端的Smith圆图如图8所示。

通过图8可以看出，4天线RFID读写器4个天线输出端在工作频率为922MHz时，其阻抗匹配接近50Ω，符合设计要求。

另外，根据现场需求，对15m以外的标签进行了批量读取，通过专用测试工具可以得到RFID读写器读到的标签类型及标签数量，如图9所示。

5结论

为了提高RFID读写器的群读能力、辐射范围、读取率，读取标签时不受标签方位的影响，本文基于ImpinjR2000读写器芯片，使用RFMD公司生产的RF1604DS芯片完成了一款4天线端口读写器核心模块的硬件电路原理图与PCB的设计。同时，对4天线工作时的软件部分相关寄存器的设置进行了分析，最后通过信号分析仪对天线端在不同功率需求下进行了现场测试，测试结果表明：4天线UHFRFID读写器核心模块具有良好的性能、输出功率均能满足现场需求，符合设计要求，具有很好的市场前景。

参考文献

[1]周晓光，王晓华.射频识别（RFID）技术原理与应用实例[M].北京：人民邮电出版社，2006.

[2]ZELLERKF.射频识别技术（第三版）[M].吴晓峰，陈大才，译.北京：电子工业出版社，2006.

[3]INCEPC.EPCradio-frequencyidentityprotocolsclass-1Generation-2UHFRFIDprotocolforcommunicationsat860MHz~960MHz[S].2004.

[4]章小城，向伟，徐丹.基于IntelR1000芯片的超高频手持式读写器设计[J].计算机与数字工程，2008，36（9）：198-200.

[5]黄志敏，李鹏，高远.基于IntelR1000的超高频RFID读写器设计[J].现代电子技术，2009，6（16）：57-60.

[6]黄会雄，袁海鹰.射频电路PCB板电磁兼容设计方法与技巧[J].产品测试与解决方案，2009，6（16）：57-60.

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