[發明專利]一種超高頻RFID讀寫器射頻電路

在審

• 申請號: 201610413314.3
• 申請日: 2016-06-13
• 公開（公告）號: CN107491707A
• 公開（公告）日: 2017-12-19
• 發明（設計）人: 陳玉梅
• 申請（專利權）人: 陳玉梅
• 主分類號: G06K7/10
• 分類號: G06K7/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

所屬技術領域

本發明涉及一種超高頻RFID讀寫器射頻電路，適用于射頻領域。

背景技術

RFID是射頻識別技術(Radio Frequency Identification)的縮寫，它是20世紀oo年代開始興起的一種自動識別技術，RFID技術是一項利用射頻信號通過空間耦合(交變磁場或電磁場)實現無接觸信息傳遞并通過所傳遞的信息達到識別目的的技術。

與目前廣泛使用的自動識別技術例如攝像、條碼、磁卡、IC卡等相比，射頻識別技術具有很多突出優點:(1)非接觸操作，長距離識別(幾厘米至幾十米)，故完成識別工作時無須人工干預;(2)無機械磨損，壽命長，良好的耐環境性；(3)可識別高速運動物體并可同時識別多個電子標簽;(4)讀寫器具有不直接對最終用戶開放的物理接口，保證其自身的安全性;(5)數據安全方面除電子標簽的密碼保護外，數據部分可用一些算法實現安全管理;(6)讀寫器與標簽之間存在相互認證的過程，實現安全通信和存儲。

目前，長距離射頻識別系統的價格還很貴，因此尋找提高其讀寫距離的方法很重要。影響射頻卡讀寫距離的因素包括天線工作頻率、讀寫器的輸出功率、讀寫器的接收靈敏度、射頻卡的功耗、天線及諧振電路的Q值、天線方向、讀寫器和射頻卡的耦合度，以及射頻卡本身獲得的能量及發送信息的能量等。大多數系統的讀取距離和寫入距離是不同的，寫入距離大約是讀取距離的40%～80% 。

發明內容

本發明提供一種超高頻RFID讀寫器射頻電路，電路結構緊湊，占用面積小，可以長距離進行識別，且工作穩定，適應性好，提高了工作效率，降低了電路功耗低，具有良好的抗干擾性和可靠性。

本發明所采用的技術方案是：

超高頻RFID讀寫器射頻電路由讀寫器發送模塊電路及讀寫器接收模塊電路組成。其中，發送模塊包括可控衰減功率放大器、功率放大器；讀寫器接收模塊包括低噪聲放大器、混頻器電路。

所述可控衰減功率放大器選用 RF2878作為可控衰減功率放大器的核心芯片，其輸入輸出端口增加了阻抗匹配電路，使射頻信號輸入和輸出端口特征阻抗為50歐姆。RF2878芯片VPD管腳接基帶輸入信號(由DSP/ARM經編碼后的信息序列)。加入了一些必不可少的旁路電容。

所述功率放大器外圍電路中,RF2132管腳10, 11輸出放大后射頻信號，輸出電路需經過阻抗電路進行阻抗匹配。在電路調試中，應根據實際要求調節匹配電路器件值，使功放輸出端VSWR最小(輸出阻抗接近50歐姆)。因功率放大器輸出功率高，故其對直流電源產生大量高頻干擾。故RF2132電源端口接去耦電感和旁路電容，其目的就是去除直流信號中的高頻信號，從而提高芯片的工作性能。

所述低噪聲放大器選擇MAXIM公司的MAX2640，MAX2640是廉價且超低噪聲的小信號功率放大器，主要應用于蜂窩移動通信、PCS, GPS和2.4G ISM頻帶。射頻輸入端和輸出端接有阻抗匹配網絡，調試匹配網絡以致得到希望的增益、噪聲系數和回波損耗。為減小芯片外圍器件個數，電路中電感可用微帶線代替。

所述混頻器電路的接收體系采用雙通道零中頻結構，混頻器采用下混頻，混頻器本振端口和射頻端口頻率要求在902MHz～928MHz，由于是零中頻接收，故要求中頻口輸出信號頻率最小到直流信號；由于零中頻體系中存在直流偏移噪聲，混頻器各端口隔離度應足夠大，盡量減小混頻器自泄露信號；混頻器應具有高的變頻壓縮點和三階互調點。MC13143D是單端RF輸入、差分IF輸出和差分LO輸入的高壓縮線性混頻器，其功率只有1.8m W且RF端輸入阻抗為50歐姆。MC13143D混頻器輸出端口為差分IF輸出。為把差分雙終端轉換成單終端，選用Mini-Circuits公司的T16-6T阻抗變換器。T16-6T的頻率范圍為0.03～75MHz，低插入損耗。既能夠實現輸出端口阻抗匹配，又能夠消除零中頻接收體系產生的直流偏差。混頻器各端口都進行了有效的阻抗匹配。

本發明的有益效果是：電路結構緊湊，占用面積小，可以長距離進行識別，且工作穩定，適應性好，提高了工作效率，降低了電路功耗低，具有良好的抗干擾性和可靠性。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。

圖1是本發明的可控衰減功率放大器。

圖2是本發明的功率放大器。

圖3是本發明的低噪聲放大器。

圖4是本發明的混頻器電路。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明作進一步說明。