專利名稱：超高頻rfid讀寫器射頻前端系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及射頻識別技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種能提高超高頻RFID讀寫器作用距離的射頻前端電路。
背景技術(shù)：
RFID是無線射頻識別技術(shù)(Radio Frequency Identification)的簡稱，是一種通過電磁感應(yīng)或電磁傳播方式，對目標進行非接觸識別跟蹤和雙向數(shù)據(jù)通信的新型自動識別技術(shù)。RFID系統(tǒng)主要包括讀寫器和標簽兩部分，當帶有RFID標簽的被識別物體進入讀寫器工作區(qū)域時，其標簽天線產(chǎn)生感應(yīng)電流，從而RFID標簽獲得能量被激活并向讀寫器發(fā)送出自身編碼等信息，讀寫器收到來自標簽的載波信號，對接收的信號進行解調(diào)和解碼后送至 后臺處理。在實際應(yīng)用中，由于標簽天線的尺寸普遍較小，而背景反射干擾功率卻很強。另一方面在接收電路工作的同時，發(fā)射通道必須保證足夠的發(fā)射功率來保證輻射區(qū)內(nèi)標簽正常的能量供應(yīng)，這將導致相當嚴重的載波泄露問題，堵塞接收通道，使得接收信噪比惡化，進而降低了讀寫器的有效讀寫距離?，F(xiàn)有的提高收發(fā)隔離度的方法一般在公共端使用環(huán)形器或耦合器，但環(huán)形器的隔離度往往無法保證發(fā)射通道的載波泄露，而且背景反射信號無法抑制；采用耦合器雖然能在一定程度上抑制載波泄露和背景反射干擾信號，但其接收端引入的耦合度卻在一定程度上增加了接收通道噪聲系數(shù)，進而影響了接收靈敏度。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于為提高超高頻RFID讀寫器的作用距離，提供了一種高性能射頻如端系統(tǒng)。一種超高頻RFID讀寫器射頻前端系統(tǒng)，包括功率放大單元、低噪聲放大單元、自干擾消除單元；所述自干擾消除單元包括第一定向耦合器、移相衰減單元、環(huán)形器、第二定向耦合器、相位幅度檢測單元、控制單元、第三定向耦合器和合路器；功率放大單元把來自讀寫器模塊發(fā)射端口的信號放大后，通過第一定向耦合器后分為兩路信號第一路信號依次經(jīng)環(huán)形器和天線輸出，該信號作為讀寫器的發(fā)射信號；天線接收的反射信號經(jīng)環(huán)行器傳給第二定向I禹合器，第二定向I禹合器輸出的兩路信號，一路傳給相位幅度檢測單元，另一路傳給合路器；第二路信號經(jīng)移相衰減單元傳給第三定向耦合器；第三定向耦合器輸出的信號一路傳給相位幅度檢測單元器，另一路傳給合路器；所述相位幅度檢測單元輸出信號給控制單元，控制單元輸出控制信號給移相衰減單元；所述合路器的輸出信號傳給低噪聲放大單兀。[0012]所述移相衰減單元相位調(diào)整大于180°、衰減范圍大于20dB。所述第二定向耦合器與合路器之間通過微帶線連接，所述第三定向耦合器與合路器之間通過微帶線連接，這兩個微帶線長度相等。所述第三定向耦合器和第二定向耦合器為同一功能參數(shù)的耦合器。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有以下優(yōu)點可實時消除干擾，在讀寫器實際應(yīng)用中，背景反射干擾是實時無規(guī)律變化的，反映到具體電路里就是自干擾信號的幅度和相位也一直無規(guī)律變化；本實用新型中相位幅度檢測單元為雙通道檢測單元，可實時比較兩路信號的幅度和相位，并將幅度差和相位差提供給控制單元，由控制單元控制移相衰減單元改變自干擾消除參考電路的幅度和相位。從而達到實施消除自干擾的目的。收發(fā)隔離度高，單純采用環(huán)形器的收發(fā)隔離度可達25dB，采用耦合器的收發(fā)隔離度可達40dB，本實用新型靜態(tài)測試收發(fā)隔離度可達75dB，動態(tài)測試收發(fā)隔離度可達60dB。·
圖I是本前端系統(tǒng)的原理示意圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖與具體實施方式
對本實用新型進一步說明如下如圖I所示，一種超高頻RFID讀寫器射頻前端系統(tǒng)，包括功率放大單元、低噪聲放大單元、自干擾消除單元；所述自干擾消除單元包括第一定向耦合器、移相衰減單元、環(huán)形器、第二定向耦合器、相位幅度檢測單元、控制單元、第三定向耦合器和合路器；功率放大單元把來自讀寫器模塊發(fā)射端口的信號放大后，通過第一定向耦合器后分為兩路信號第一路信號依次經(jīng)環(huán)形器和天線輸出，該信號作為讀寫器的發(fā)射信號；天線接收的反射信號經(jīng)環(huán)行器傳給第二定向耦合器，第二定向耦合器輸出的兩路信號，一路傳給相位幅度檢測單元，另一路傳給合路器；第二路信號經(jīng)移相衰減單元傳給第三定向耦合器；第三定向耦合器輸出的信號一路傳給相位幅度檢測單元器，另一路傳給合路；所述相位幅度檢測單元輸出信號給控制單元，控制單元輸出控制信號給移相衰減單元；所述合路器的輸出信號傳給低噪聲放大單元。所述移相衰減單元相位調(diào)整大于180°、衰減范圍大于20dB。所述第二定向耦合器與合路器之間通過微帶線連接，所述第三定向耦合器與合路器之間通過微帶線連接，這兩個微帶線長度相等。所述第三定向耦合器和第二定向耦合器為同一功能參數(shù)的耦合器。相位幅度檢測單元提供給控制單元的為兩路電壓Ul和U2，分別表示兩路輸入信號的相位差和幅度差。常規(guī)的自干擾消除電路通常采用PID環(huán)路控制，本實用新型中則采用了直接采樣幅度差和相位差信息，并控制移相衰減單元以實現(xiàn)所需的自干擾消除參考支路的幅度和相位。兩條支路，從第三定向耦合器、第二定向耦合器開始至合路器之間的電路均完全一致，也就是說這部分電路的衰減和移相值均相等。因此控制單元的主要功能就是采樣相位差和幅度差信息，并根據(jù)特定的軟件算法控制移相衰減單元。如圖I所示，本實用新型應(yīng)用至實際電路中需采用獨立電磁屏蔽措施，因功率放大單元與移相衰減單元為熱能消耗單元，因此需獨立散熱，防止熱量堆積影響整體性能。
權(quán)利要求1.一種超高頻RFID讀寫器射頻前端系統(tǒng),包括功率放大單元、低噪聲放大單元、自干擾消除單元；所述自干擾消除單元包括第一定向耦合器、移相衰減單元、環(huán)形器、第二定向耦合器、相位幅度檢測單元、控制單元、第三定向耦合器和合路器； 功率放大單元把來自讀寫器模塊發(fā)射端口的信號放大后，通過第一定向耦合器后分為兩路號 第一路信號依次經(jīng)環(huán)形器和天線輸出，該信號作為讀寫器的發(fā)射信號；天線接收的反射信號經(jīng)環(huán)行器傳給第二定向I禹合器，第二定向I禹合器輸出的兩路信號，一路傳給相位幅度檢測單元，另一路傳給合路器； 第二路信號經(jīng)移相衰減單元傳給第三定向耦合器；第三定向耦合器輸出的信號一路傳給相位幅度檢測單元器，另一路傳給合路器； 所述相位幅度檢測單元輸出信號給控制單元，控制單元輸出控制信號給移相衰減單元; 所述合路器的輸出信號傳給低噪聲放大單兀。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述超高頻RFID讀寫器射頻前端系統(tǒng)，其特征是所述移相衰減單元相位調(diào)整大于180°、衰減范圍大于20dB。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述超高頻RFID讀寫器射頻前端系統(tǒng)，其特征是所述第二定向耦合器與合路器之間通過微帶線連接，所述第三定向耦合器與合路器之間通過微帶線連接，這兩個微帶線長度相等。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述超高頻RFID讀寫器射頻前端系統(tǒng)，其特征是所述第三定向耦合器和第二定向耦合器為同一功能參數(shù)的耦合器。
專利摘要一種超高頻RFID讀寫器射頻前端系統(tǒng)，包括功率放大單元、低噪聲放大單元、自干擾消除單元。自干擾消除單元包括第一定向耦合器、移相衰減單元、環(huán)形器、第二定向耦合器、相位幅度檢測單元、控制單元、第三定向耦合器、合路器。讀寫器模塊發(fā)射端口經(jīng)功率放大單元放大后，通過第一定向耦合器后分為兩路信號，一路由第一定向耦合器輸出端經(jīng)環(huán)形器連天線輸出，該信號作為讀寫器的發(fā)射信號；另一路由第一定向耦合器的耦合端經(jīng)移相衰減單元、第三定向耦合器進入合路器，該信號經(jīng)過自動調(diào)整后與載波泄露及背景反射混合形成的自干擾信號幅度相等、相位相反，最終該信號在合路器中與自干擾信號形成幅度對消，達到抑制自干擾信號的目的，保證了低噪聲放大單元工作在線性區(qū)。
文檔編號G06K17/00GK202472702SQ20122002973
公開日2012年10月3日 申請日期2012年1月30日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月30日
發(fā)明者張君, 歐陽建偉, 王兵 申請人:江蘇軍一物聯(lián)網(wǎng)股份有限公司