[實用新型]一種RFID讀寫器中自適應(yīng)防止前向信號干擾反向信號的裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201220217444.7
• 申請日: 2012-05-16
• 公開（公告）號: CN203133890U
• 公開（公告）日: 2013-08-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 不公告發(fā)明人
• 申請（專利權(quán)）人: 左婭佳
• 主分類號: G06K17/00
• 分類號: G06K17/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明公布了一種裝置，涉及模擬電路設(shè)計和模擬集成電路設(shè)計領(lǐng)域，涉及大信號對小信號的影響，特別在RFID讀寫器的接收機(jī)前端，防止前向信號干擾反向信號。利用二極管PN結(jié)正向?qū)妷旱南薹匦裕瑢崿F(xiàn)無需額外控制的自適應(yīng)濾波電路，以使射頻識別讀寫器的反向信號能正常放大。?

背景技術(shù)

無源UHF射頻系統(tǒng)的識讀過程是：由識讀器發(fā)送射頻信號、并將能量傳給應(yīng)答器，這些高頻信號經(jīng)電子標(biāo)簽內(nèi)產(chǎn)生的識別信號調(diào)制后，將形成的已調(diào)信號反射發(fā)送回閱讀器，由閱讀器將接收到已調(diào)信號，進(jìn)行解調(diào)、放大及濾波，對解調(diào)出的識別信號進(jìn)行識別。實際中，閱讀器將接收到的電子標(biāo)簽反射信號放大后，常會被截止掉或者疊加上其他頻段的脈沖。其原因在于:?RFID前向信號即發(fā)射時的調(diào)制信號,和反向信號即電子標(biāo)簽反射回來的信號,分時出現(xiàn)在解調(diào)后的信號上時，前向信號強(qiáng)度很大（可達(dá)伏級），直接輸入閱讀器的放大電路，會使這個電路瞬間截止和飽和；同時及其微弱（通常為微伏級）的反向信號，緊隨強(qiáng)大的前向信號進(jìn)入上述放大電路時會產(chǎn)生很大的低頻脈沖，嚴(yán)重影響了反向信號的信號完整性，甚至導(dǎo)致反向信號前導(dǎo)碼丟失。迄今公知的防范方法有：①用導(dǎo)通和關(guān)閉電路的信號控制開關(guān)的方法將大信號多余的能量泄放接地;②用增加RC濾波電路的方法將不同速率的信號動態(tài)調(diào)整至適合的頻率范圍。不過，RC濾波電路的充放電時會產(chǎn)生其他寄生的脈沖使問題變得更復(fù)雜，且上述方法的電路都較復(fù)雜且效果差。?

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述問題,本實用新型提供一種簡單電路不需要額外的開關(guān)控制電路，不需要增加動態(tài)的濾波器，能夠針對RFID?所有速率的解調(diào)信號，防止前向信號對反向信號的影響的方法及裝置。?

本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：在RFID?讀寫器的射頻接收機(jī)中包括1、2、3三部分。1為下變頻混頻器（由說明書附圖上圖1和圖2中所示1部分）。作為解調(diào)器。這種混頻器是單路輸出的混頻器?和/或差分輸出的混頻器?和/或I/Q?解調(diào)混頻器?和/或差分輸出的I/Q解調(diào)混頻器。?2為放大電路(由說明書附圖的圖1和圖2中所示2部分)。是單路的放大電路?和差分放大電路?和儀用放大電路；以及上三種放大電路構(gòu)成的一級放大電路或二級放大電路或三級放大電路。?3為自適應(yīng)防止前向信號干擾反向信號的裝置（由說明書附圖上圖1和圖2中所示3部分）。由一個連接到放大電路電壓基準(zhǔn)的二極管、或三極管、或其他元器件中的PN結(jié)和一個電阻構(gòu)成的，自適應(yīng)帶寬與自適應(yīng)增益的濾波電路。這個二極管是任何類型的二極管。電阻在一定條件下可以阻值為零即省略。改進(jìn)電路增加一路反向的二極管或三極管，效果會更好。?

本實用新型的有益效果：利用了PN結(jié)的正向?qū)妷海芎玫母綦x了前向信號在交流耦合時產(chǎn)生的充放電以及強(qiáng)的前向信號所引起的放大電路飽和，截止對反向信號的影響。實際電路中，一般選用肖特基管為佳，因為肖特基管正向?qū)妷罕绕胀ǖ墓瓒O管低，普通硅二極管正向?qū)妷菏?.7V，而肖特基管正向?qū)妷?.3V，而且肖特基管的響應(yīng)速度快。可以最大限度的更快的泄放前向信號的能量，降低前向信號對反向信號的干擾。而由于反向信號非常微弱，所以這個電路對反向信號沒有任何影響。使用任何的濾波電路RC濾波或者其他濾波，實際實現(xiàn)過程中，都會有帶內(nèi)損耗，會對反向信號有一定的衰減。通過這個電路后，前向信號及其產(chǎn)生的附加效應(yīng)都被限制在Vref+0.3V之內(nèi)，進(jìn)入放大電路時候，即使低電壓工作的放大電路壓擺率低也能保證信號的完整。這個電路的優(yōu)勢：①非常好的隔離了前向信號（大信號）對反向信號（小信號）的影響。②對反向信號沒有衰減。最大程度減少了前向信號到反向信號之間的充放電過程，保證了反向信號的輸入放大電路前的完整性，也保證了輸入放大電路后的幀完整性。③對后級放大電路要求降低，可以用于低電壓電路。④無需額外的控制電路。自動適應(yīng)任何頻段的RFID讀寫器，自動適應(yīng)任何速率的RFID?前向和反向信號。⑤結(jié)構(gòu)簡單，比之前所有在此領(lǐng)域的發(fā)明電路都簡單。?

附圖說明：?

圖1是本發(fā)明原理框圖。圖2是本發(fā)明改進(jìn)型原理框圖。圖3?是原始的讀寫器接收機(jī)原理框圖。

具體實施方式：

下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明的具體實施方式做進(jìn)一步詳細(xì)說明，但不以此例來限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。原始的下變頻混頻器1和放大電路2之間的連接，如圖3所示。通常有電容C交流耦合，因為很多混頻器輸出帶有直流分量，為了隔離直流分量對放電電路的影響，絕大部分采用交流耦合。利用本發(fā)明的原理，在耦合電容之后，放大電路之前加入由二極管構(gòu)成的限幅電路。二極管種類很多，選用肖特基管為佳。兩個二極管一正一反并聯(lián)加電阻串聯(lián)，連接到放大電路的直流偏置或者基準(zhǔn)源（針對運(yùn)算放大器構(gòu)成的放大電路）。這樣可以把所有輸入放電電路的信號，控制在Vref+0.3V。完全消除前向信號對反向信號的影響。高性能的讀寫器里，通常使用零中頻正交解調(diào)和差分放電電路。有I+?、I-?兩路輸出?或者有I+?、I-、Q+、Q-四路輸出。無論多少路輸出，只要參照單路輸出的方法，在每一路上分別增加本發(fā)明電路，都能保證反向信號的完整性。