[發明專利]一種基于MASH結構的超高頻RFID系統的頻率綜合器

在審

• 申請號: 201710100199.9
• 申請日: 2017-02-23
• 公開（公告）號: CN106899291A
• 公開（公告）日: 2017-06-27
• 發明（設計）人: 陳崗
• 申請（專利權）人: 廣東輕工職業技術學院
• 主分類號: H03L7/085
• 分類號: H03L7/085
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司44245
• 代理人: 劉巧霞

技術領域

本發明涉及超高頻射頻標簽RFID研究領域，特別涉及一種超高頻RFID系統的頻率綜合器。

背景技術

超高頻RFID采用電磁反向散射耦合方式，主要頻率為433MHz、860～960MHz、2.45GHz和5.8GHz等多種，其中860MHz～960MHz頻段目前應用較廣。根據歐洲ETSI EN 302 208-l超高頻RFID系統的頻率規范，860MHz～960MHz頻段RFID對于頻率綜合器的相位噪聲要求在200k～1MHz中等頻偏處，要求特別苛刻，具體見下表1所示。

表1頻率綜合器的相位噪聲要求

頻偏(Hz)發射機(dBc/Hz)接收機(dBc/Hz)100k-64.8200k-103.81M-124.8

這里所述的頻率綜合器作為RFID射頻前端的關鍵模塊，作用在于提供上/下變頻基準頻率，是RFID閱讀器的核心，對鎖相環的噪聲及雜散的抑制提出了較高的要求，其性能直接影響到接收機的靈敏度等指標的優劣。其在RFID系統中的設置位置參見圖7。傳統的整數分頻頻率綜合器存在環路帶寬非常小、響應速度慢、不能快速捕獲的缺點。雖然分數分頻可克服上述問題，但同時帶來了小數雜散的問題，導致頻率輸出不穩定。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的缺點與不足，提供一種基于MASH結構的超高頻RFID系統的頻率綜合器，該頻率綜合器基于超高頻M階MASH結構的分數分頻PLL鎖相環技術，具有環路帶寬大、響應速度快的優點，且能有效避免小數雜散的問題，應用場合廣泛。

本發明的目的通過以下的技術方案實現：一種基于MASH結構的超高頻RFID系統的頻率綜合器，采用鎖相環PLL技術，包括依次相連的鑒相器(PDF)、電荷泵(CP)、濾波器(LF)、壓控振蕩器(VCO)，以及一分頻模塊(/(N+t)，分頻模塊的一端與壓控振蕩器的輸出端相連，另一端與鑒相器的輸入端相連；其中，分頻模塊的輸出值由整數部分分頻比和M階MASH結構調制解調器的輸出值進行相加所得，M階MASH結構調制解調器由M組位寬為m的累加器和若干個緩沖D觸發器按照MASH結構進行M階級聯構成，用于產生鎖相環PLL的小數部分分頻比。如圖1所示。本發明采用M階MASH結構形式進行級聯，具有將噪聲往高頻段轉移的特征，可有效解決頻率雜散問題。

具體的，所述頻率綜合器中開環傳遞函數如下式所示：

式中，Kpd為鑒相器和電荷泵的增益，Kvco為壓控振蕩器的轉換增益，N+t為分頻數，N為分頻比的整數部分，t為分頻比的小數部分，是M階MASH結構調制解調器的分頻輸出；F(s)為濾波器的傳遞函數，s＝j2πf，f為頻率值。

具體的，所述濾波器采用環路濾波器，環路濾波器采用三階無源結構，該結構中包括3條并聯支路，第一條中第一電阻R₁和第一電容C₁串聯，第二條中設有第二電容C₂，第三條中第二電阻R₂和第三電容C₃串聯，第三電容C₃的電壓作為輸出；如圖4所示。該濾波器的傳遞函數F(s)如下式所示：