超高频R2000模块

　　HIK-RFM104型UHF 嵌入式读写模块是中电52所自主研发的一款可嵌入于固定或移动式中长距离设备的超高频多用途射频读写器模块，提供功能强大的 API 用户接口，可实现与用户现有信息系统的快速集成。

　　HIK-RFM104 模块具有如下主要特性：

　　1、标签协议：支持 ISO18000-6C 协议

　　2、工作频率： 美国频率 902～928MHz（FCC part15） 、中国频率 920～925MHz

　　3、系统架构：采用业界最先进的专用射频芯片 R2000，集成度高、射频性能稳定可靠

　　4、输出功率：软件可调，步阶间隔 1.0dB，最大可达 30dBm

　　5、读取距离：9米（外接 6dBiL 天线，标签为 E41）

　　6、天线连接口：4个MMCX-J型RF 接头

　　7、GPIO 接口：3 个（预留功能：输入输出可选）

　　8、UART 端口：1 个，波特率 115200bps

　　9、USB 端口：一个 USB2.0 全速端口（12Mbit/秒）

　　10、多功能复用接口：是一个 15  针接口，包括供电接口、3 个 GPIO、1 个 UART、1 个 USB、2bit  天线状态指示、1 个复位、1 个低功耗使能、2个电源、2 个地

　　该产品技术创新点：

　　该读写器模块主要创新点可以概括为以下4点：

　　1.、高密度：

　　众所周知，元器件密度越高，EMC性能越差，信号完整性以及隔离度就越低。而UHF  RFID读写器是收发同时工作，发射功率的反射直接影响着接收性能的好坏，射频前端的性能又直接影响着读写距离。目前ThingMagic公司的M6e模块尺寸为67*43*7.5mm.除了R2000芯片和固件芯片ARM7外，高耗电的功放芯片，以及多种电压电源管理芯片，加上必要的逻辑器件，以及实现收发隔离的环形器或者耦合器，高频检波器，SP4T微波开关等等器件要高密度地集成在一块小PCB上，无论对器件的布局还是各层之间的布线，都需要从SI，PI以及EMC等方面进行充分考虑，谨慎设计；

　　2.、高性能：

　　UHF  RFID 其实是借鉴的雷达原理，在雷达组件领域有句俗语，设计组件即设计优化驻波比。意思是，发射性能的好坏直接影响着接收系统的性能优劣。如果功放端输出阻抗驻波较差，则会导致发射功率的很大一部分会由于驻波的缘故反射到接收机端，造成接收机的饱和甚至阻塞，从而导致接收机"失聪".即便是性能退化，也会直接影响着读写实际距离，尤其是在密集读取模式下，硬件的性能又直接影响着读写器每秒读取标签的数量。因此在高密度集成的前提下又不能牺牲射频性能，则是很大的挑战。

　　3、高效率

　　UHF  RFID读写器发射机是线性功率放大器，如果按照功率回退法来实现功放的线性度，必然很大程度上牺牲效率为代价，而这又势必面临散热问题。面积越小，集成度越高，器件高密度，散热问题越严峻。在这里我们借鉴了EDGE功放的工作原理，也就是根据不同输出功率要求，通过调制其集电极电压，使得发射机的功率放大器总是工作在近1dB压缩点附近，避免小信号情况下的效率低的缺陷，发射机的ASK调制方式决定了功放的电源性能要求越高，在电源管理方面，我们采用DC/DC高效率原理，并通过适当的LDO对电压进行稳压处理，保证电源质量，进而保证发射机的优良性能。模块的效率越高，也越节电，更加适合手持设备的使用场景，另外，效率高会对散热降低要求，从而体积一定前提下，会使得各个元器件的管芯温度远远低于最高结温，提高模块的可靠性性和使用寿命。

　　4、多标签处理能力

　　在一些资产盘点领域，不同读写器对标签数量的处理能力不同。因此在协议算法上仍然需要进一步优化，这需要对ISO18000-6C协议进行深入的研究和理解。目前世面上能够同时读取200个标签以上的读写器非常少见。即使有价格也居高不下。如果能在深入消化6C协议的基础上，能够开发研制出高性能的读写器模块，提供给系统集成商进行二次开发研制成不同应用场景的读写器，势必会有助于整个UHF RFID行业的快速健康发展。进而带来更大规模的经济效益和社会效益。

　　实现上述性能的射频模块，必将打破ThingMagic对国内UHF RFID产业的垄断地位，填补国内技术空白。