本發(fā)明涉及射頻技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種超高頻射頻識別讀寫器及方法。

背景技術(shù)：

射頻識別(radiofrequencyidentification，rfid)是一種無線通信技術(shù)，是利用射頻信號空間耦合來實(shí)現(xiàn)識別目標(biāo)并獲取目標(biāo)數(shù)據(jù)的一種非接觸式自動(dòng)識別技術(shù)。rfid技術(shù)最重要的優(yōu)點(diǎn)是非接觸識別，并且具有能穿透雪、霧、冰、涂料、塵垢等條形碼無法使用的惡劣環(huán)境閱讀標(biāo)簽，還能夠同時(shí)識別多個(gè)標(biāo)簽，標(biāo)簽本身具有體積小型化、形狀多樣化、抗污染能力強(qiáng)、可重復(fù)使用、數(shù)據(jù)的記憶容量大和可以加密等優(yōu)點(diǎn)。隨著rfid技術(shù)的發(fā)展，其應(yīng)用領(lǐng)域日趨廣泛，如食品安全溯源、圖書借還系統(tǒng)、門禁系統(tǒng)、倉儲管理、停車場管理系統(tǒng)、交通監(jiān)控管理等等眾多領(lǐng)域。曾有專家指出，rfid技術(shù)有可能成為繼移動(dòng)通訊技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)之后的又一項(xiàng)影響全球經(jīng)濟(jì)與生活的新技術(shù)。

rfid電子標(biāo)簽根據(jù)獲取能量來源方式的不同分為：有源、無源、半有源半無源等三種電子標(biāo)簽。有源電子標(biāo)簽又稱主動(dòng)標(biāo)簽，標(biāo)簽的工作電源完全由內(nèi)部電池供給，同時(shí)電子標(biāo)簽與閱讀器通訊所需的射頻能量也是由電池提供；標(biāo)簽讀/寫距離較遠(yuǎn)，外型尺寸較大、較厚、較重，成本高，應(yīng)用領(lǐng)域受限，且電池不能長久使用，能量耗盡后需更換電池。半有源電子標(biāo)簽又稱半主動(dòng)式標(biāo)簽，電池僅對標(biāo)簽內(nèi)維持?jǐn)?shù)據(jù)的電路供電；標(biāo)簽未進(jìn)人工作狀態(tài)前，一直處于休眠狀態(tài)，相當(dāng)于無源標(biāo)簽；當(dāng)標(biāo)簽進(jìn)入閱讀器的讀出區(qū)域時(shí)，受到閱讀器發(fā)出的射頻信號激勵(lì)，進(jìn)人工作狀態(tài)；標(biāo)簽的優(yōu)缺點(diǎn)與有源標(biāo)簽基本一樣。無源電子標(biāo)簽又稱被動(dòng)式標(biāo)簽，沒有內(nèi)裝電池，標(biāo)簽從閱讀器發(fā)出的射頻能量中轉(zhuǎn)化一部分能量為其工作所需的電源；標(biāo)簽具有外型小巧，輕，薄，安裝方便，成本很低并具有很長的使用壽命，適用各種使用場合，可做到免維護(hù)。另外超高頻rfid(國際標(biāo)準(zhǔn)iso18000-6c規(guī)定了860-960mhz的工作頻段)相對于高頻13.56mhz及其低頻125khz其工作波長較短，天線尺寸小巧靈活，應(yīng)用靈活，因此超高頻的無源標(biāo)簽和讀寫器成為近年來物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域發(fā)展的重點(diǎn)方向。

由于無源rfid標(biāo)簽是靠讀寫器發(fā)射的射頻信號供電并發(fā)送出存儲在芯片中的信息，這就需要射頻發(fā)射鏈路一直處于工作狀態(tài)，耦合電路的隔離度以及天線駐波受實(shí)際器件的影響使得一部分載波信號功率泄漏到接收鏈路中，而標(biāo)簽散射返回的信號頻率與載波信號頻率非常接近，載波泄漏過大會(huì)導(dǎo)致接收機(jī)飽和，影響接收鏈路的噪聲和靈敏度，進(jìn)而影響讀寫器讀寫標(biāo)簽的效果及距離。目前市場上采用分離元器件方案搭建出超高頻射頻識別讀寫器1， 如圖1所示，包括控制模塊11、發(fā)射模塊12、耦合模塊13、天線模塊14、接收模塊15、接口模塊16以及電源模塊17；發(fā)射模塊12因耦合模塊13的隔離度不夠會(huì)泄漏一部載波功率到接收鏈路中，此外，天線模塊14受實(shí)際器件的影響不是標(biāo)準(zhǔn)的50歐姆也會(huì)反射一部分載波信號功率到接收鏈路中，接收模塊15受此兩方面的疊加影響會(huì)飽和進(jìn)入非線性區(qū)，甚至損壞器件，影響接收鏈路的噪聲和靈敏度，主要應(yīng)用在一些小功率近距離領(lǐng)域。

因此研發(fā)出一款高性能的超高頻讀寫器，減小或者消除泄漏到接收鏈路中的載波信號功率，保證接受鏈路的正常工作已成為本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的問題之一。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供一種超高頻射頻識別讀寫器及方法，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中泄漏到接收鏈路中的載波信號功率過大影響接收鏈路的噪聲和靈敏度的問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本發(fā)明提供一種超高頻射頻識別讀寫器，所述超高頻射頻識別讀寫器至少包括：

控制模塊、發(fā)射模塊、定向耦合模塊、射頻匹配模塊、天線模塊、矢量調(diào)制載波相消模塊、接收模塊、接口模塊及電源模塊；

所述控制模塊用于對收發(fā)的信號進(jìn)行處理，并產(chǎn)生控制所述矢量調(diào)制載波相消模塊的控制信號；

所述發(fā)射模塊與所述控制模塊連接，用于產(chǎn)生并發(fā)送寫入標(biāo)簽的射頻調(diào)制信號；

所述定向耦合模塊與所述發(fā)射模塊、所述射頻匹配模塊及所述矢量調(diào)制載波相消模塊連接，用于將寫入標(biāo)簽的射頻調(diào)制信號傳導(dǎo)至所述射頻匹配模塊，或?qū)?biāo)簽返回的信號耦合至所述矢量調(diào)制載波相消模塊；

所述射頻匹配模塊與所述定向耦合模塊連接，用于調(diào)整所述定向耦合模塊的隔離度；

所述天線模塊與所述射頻匹配模塊連接，用于將寫入標(biāo)簽的射頻調(diào)制信號以自由空間中的電磁波的形式傳導(dǎo)至標(biāo)簽并接收從標(biāo)簽返回的信號；

所述矢量調(diào)制載波相消模塊與所述定向耦合模塊、所述控制模塊及所述接收模塊連接，用于降低泄漏到接收鏈路中的載波信號功率，并將標(biāo)簽返回的信號傳遞到所述接收模塊；

所述接收模塊連接于所述矢量調(diào)制載波相消模塊與所述控制模塊之間，接收所述矢量調(diào)制載波相消模塊的輸出信號，混頻至中頻，放大處理后傳輸?shù)剿隹刂颇K；

所述接口模塊用于數(shù)據(jù)的傳輸；

所述電源模塊用于向所述超高頻射頻識別讀寫器供電。

優(yōu)選地，所述射頻匹配模塊包括一組l型匹配網(wǎng)絡(luò)。

優(yōu)選地，所述矢量調(diào)制載波相消模塊與所述控制模塊的i²c接口連接，以此獲取所述控制信號。

優(yōu)選地，所述矢量調(diào)制載波相消模塊包括：

第一檢測器、射頻矢量調(diào)制器以及合路器；

所述第一檢測器與所述定向耦合模塊連接，用于檢測泄漏到接收鏈路中的載波信號功率值，并將檢測結(jié)果發(fā)送到所述控制模塊，以此產(chǎn)生所述控制信號；

所述射頻矢量調(diào)制器與所述控制模塊及所述定向耦合模塊連接，根據(jù)所述控制信號產(chǎn)生與泄漏到接收鏈路中的載波信號幅度相等、相位相反的射頻信號；

所述合路器與所述射頻矢量調(diào)制器及所述定向耦合模塊連接，將所述射頻信號與泄漏到接收鏈路中的載波信號合路，以降低接收鏈路中的載波信號功率，并保留標(biāo)簽返回的信號。

更優(yōu)選地，所述射頻矢量調(diào)制器包括四通道數(shù)模轉(zhuǎn)換電路以及矢量調(diào)制電路；所述四通道數(shù)模轉(zhuǎn)換電路接收所述控制信號，并轉(zhuǎn)換為兩組模擬差分信號；所述矢量調(diào)制電路與所述四通道數(shù)模轉(zhuǎn)換電路及所述定向耦合模塊連接，根據(jù)所述四通道數(shù)模轉(zhuǎn)換電路輸出的兩組差分信號同時(shí)控制輸出信號的幅度和相位，產(chǎn)生所述射頻信號。

更優(yōu)選地，所述矢量調(diào)制載波相消模塊還包括與所述合路器連接的低噪聲放大器，用于放大標(biāo)簽返回的信號。

更優(yōu)選地，所述矢量調(diào)制載波相消模塊還包括第二檢測器，與所述低噪聲放大器連接，用于檢測所述低噪聲放大器輸出的射頻信號功率，并將檢測結(jié)果輸出到所述控制模塊，以調(diào)整所述控制信號。

優(yōu)選地，所述發(fā)射模塊包括：與所述控制模塊連接的壓控振蕩器及與所述壓控振蕩器連接的功率放大器。

更優(yōu)選地，所述接收模塊包括：與所述矢量調(diào)制載波相消模塊及所述壓控振蕩器連接的混頻器、與所述混頻器連接的中頻濾波器、以及與所述中頻濾波器連接的中頻放大器。

為實(shí)現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本發(fā)明提供一種超高頻射頻識別讀寫方法，所述超高頻射頻識別讀寫方法至少包括：

發(fā)送狀態(tài)：產(chǎn)生寫入標(biāo)簽的射頻調(diào)制信號，并將寫入標(biāo)簽的射頻調(diào)制信號以自由空間中的電磁波的形式傳導(dǎo)至標(biāo)簽；

接收狀態(tài)：天線模塊接收從標(biāo)簽返回的信號，一方面通過調(diào)整耦合模塊的阻抗特性，提 高隔離度，減少發(fā)射模塊泄漏到接收鏈路中的載波信號功率，另一方面通過矢量調(diào)制載波相消技術(shù)降低泄漏到接收鏈路中的載波信號功率，將標(biāo)簽返回的信號保留。

優(yōu)選地，以耦合模塊的插入損耗及隔離度作為調(diào)整的依據(jù)。

優(yōu)選地，降低泄漏到接收鏈路中的載波信號功率的具體方法包括：

檢測泄漏到接收鏈路中的載波信號功率值，并根據(jù)檢測到的值產(chǎn)生一控制信號；

根據(jù)所述控制信號及產(chǎn)生與泄漏到接收鏈路中的載波信號幅度相等、相位相反的射頻信號；

將所述射頻信號與泄漏到接收鏈路中的載波信號進(jìn)行合路，以降低泄漏到接收鏈路中的載波信號功率、保留標(biāo)簽返回的信號。

更優(yōu)選地，產(chǎn)生所述射頻信號的具體方法包括：

將所述控制信號轉(zhuǎn)化為i、q兩組差分信號，并采集接收鏈路中的載波信號功率值，通過i、q兩組差分信號同時(shí)控制輸出信號的幅度和相位，以產(chǎn)生所述射頻信號。

更優(yōu)選地，幅度的控制精度達(dá)到0.5dbm，相位的控制精度達(dá)到2°。

更優(yōu)選地，通過二分法快速找到所述控制信號的區(qū)間，以迅速確定所述射頻信號的幅度和相位的最佳區(qū)域。

優(yōu)選地，還包括在降低泄漏到接收鏈路中的載波信號后，檢測接收到的射頻信號功率值，若檢測值小于設(shè)定值則認(rèn)為泄漏到接收鏈路中的載波信號已經(jīng)消除到足夠小了，不影響接收鏈路正常工作；若檢測值大于設(shè)定值則調(diào)整所述控制信號，進(jìn)一步降低泄漏到接收鏈路中的載波信號功率。

如上所述，本發(fā)明的超高頻射頻識別讀寫器及方法，具有以下有益效果：

1、本發(fā)明的超高頻射頻識別讀寫器及方法在定向耦合模塊和天線模塊之間增加射頻匹配模塊，利用射頻匹配技術(shù)改變耦合器的阻抗特性，增加隔離度，減小從發(fā)射模塊泄漏到接收鏈路中的載波信號功率，而對主通路功率幾乎沒有影響。

2、本發(fā)明的超高頻射頻識別讀寫器及方法在定向耦合模塊和接收模塊之間增加矢量調(diào)制載波相消模塊，利用矢量調(diào)制載波相消技術(shù)降低泄漏到接收鏈路中的載波信號功率。

3、本發(fā)明的超高頻射頻識別讀寫器及方法將射頻匹配技術(shù)和矢量調(diào)制載波相消技術(shù)相結(jié)合，將泄漏到接收鏈路中的載波功率消除或者降低到足夠小，從而提升讀寫器的接收靈敏度，即起到了提高讀寫器距離的作用。

附圖說明

圖1顯示為現(xiàn)有技術(shù)中的超高頻射頻識別讀寫器的示意圖。

圖2顯示為本發(fā)明的超高頻射頻識別讀寫器的示意圖。

圖3顯示為本發(fā)明的超高頻射頻識別讀寫器的一實(shí)施例示意圖。元件標(biāo)號說明

1超高頻射頻識別讀寫器

11控制模塊

12發(fā)射模塊

13耦合模塊

14天線模塊

15接收模塊

16接口模塊

17電源模塊

2超高頻射頻識別讀寫器

21控制模塊

211～212第一～第二模數(shù)轉(zhuǎn)換器

22發(fā)射模塊

221壓控振蕩器

222功率放大器

23定向耦合模塊

24射頻匹配模塊

25天線模塊

251單刀多擲開關(guān)

252天線

26矢量調(diào)制載波相消模塊

261第一檢測器

262射頻矢量調(diào)制器

2621四通道數(shù)模轉(zhuǎn)換電路

2622濾波電路

2623矢量調(diào)制電路

263合路器

264低噪聲放大器

265第二檢測器

27接收模塊

271混頻器

272中頻濾波器

273中頻放大器

28接口模塊

29電源模塊

具體實(shí)施方式

以下通過特定的具體實(shí)例說明本發(fā)明的實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可由本說明書所揭露的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)與功效。本發(fā)明還可以通過另外不同的具體實(shí)施方式加以實(shí)施或應(yīng)用，本說明書中的各項(xiàng)細(xì)節(jié)也可以基于不同觀點(diǎn)與應(yīng)用，在沒有背離本發(fā)明的精神下進(jìn)行各種修飾或改變。

請參閱圖2～圖3。需要說明的是，本實(shí)施例中所提供的圖示僅以示意方式說明本發(fā)明的基本構(gòu)想，遂圖式中僅顯示與本發(fā)明中有關(guān)的組件而非按照實(shí)際實(shí)施時(shí)的組件數(shù)目、形狀及尺寸繪制，其實(shí)際實(shí)施時(shí)各組件的型態(tài)、數(shù)量及比例可為一種隨意的改變，且其組件布局型態(tài)也可能更為復(fù)雜。

如圖2～圖3所示，本發(fā)明提供一種超高頻射頻識別讀寫器2，所述超高頻射頻識別讀寫器2至少包括：

控制模塊21、發(fā)射模塊22、定向耦合模塊23、射頻匹配模塊24、天線模塊25、矢量調(diào)制載波相消模塊26、接收模塊27、接口模塊28以及電源模塊29。

如圖2所示，所述控制模塊21用于對收發(fā)的信號進(jìn)行處理，并產(chǎn)生控制所述矢量調(diào)制載波相消模塊26的控制信號。

具體地，如圖3所示，所述控制模塊21與所述發(fā)射模塊22、所述接收模塊27及所述矢量調(diào)制載波相消模塊26連接，用于向所述發(fā)射模塊22輸出寫入標(biāo)簽的ask調(diào)制控制信號；從所述接收模塊27接收標(biāo)簽返回的數(shù)字信號并存儲與識別；從所述矢量調(diào)制載波相消模塊26接收檢測信號后輸出所述矢量調(diào)制載波相消模塊26的控制信號。所述控制模塊21還包括第一模數(shù)轉(zhuǎn)換器211及第二模數(shù)轉(zhuǎn)換器212，用于將模擬的檢測信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號。

如圖2所示，所述發(fā)射模塊22與所述控制模塊21連接，用于產(chǎn)生并發(fā)送寫入標(biāo)簽的射頻調(diào)制信號。

具體地，如圖3所示，所述發(fā)射模塊22包括：壓控振蕩器221及功率放大器222。所述壓控振蕩器221與所述控制模塊21連接，將所述控制模塊21輸出的數(shù)字控制信號轉(zhuǎn)化為射頻信號并輸出至所述功率放大器222進(jìn)行功率放大。

如圖2所示，所述定向耦合模塊23與所述發(fā)射模塊22、所述射頻匹配模塊24及所述矢量調(diào)制載波相消模塊26連接，用于將寫入標(biāo)簽的射頻調(diào)制信號傳導(dǎo)至所述射頻匹配模塊24，或?qū)?biāo)簽返回的信號耦合至所述矢量調(diào)制載波相消模塊26。

具體地，如圖3所示，所述定向耦合模塊23為四端口器件，對所述超高頻射頻識別讀寫器發(fā)送的載波信號與接收鏈路起到一定的隔離作用。

如圖2所示，所述射頻匹配模塊24與所述定向耦合模塊23連接，用于調(diào)整所述定向耦合模塊23的隔離度。

具體地，如圖3所示，所述射頻匹配模塊24連接于所述定向耦合模塊23的輸出端，包括一組l型匹配網(wǎng)絡(luò)(圖中未顯示)，根據(jù)所述定向耦合模塊23的阻抗特性調(diào)整所述定向耦合模塊23的隔離度，減小從所述發(fā)射模塊22泄漏到接收鏈路中的載波信號功率，而對主通路功率幾乎沒有影響。

如圖2所示，所述天線模塊25與所述射頻匹配模塊24連接，用于將寫入標(biāo)簽的射頻調(diào)制信號通過電磁波的形式傳導(dǎo)至標(biāo)簽并接收從標(biāo)簽返回的信號。

具體地，如圖3所示，所述天線模塊25包括單刀多擲開關(guān)251及天線252，通過所述單刀多擲開關(guān)251的切換改變與所述天線252連接的通路，以此實(shí)現(xiàn)多通道天線切換覆蓋不同的方向。所述天線252將傳輸線上傳播的導(dǎo)行波與自由空間的電磁波信號相互轉(zhuǎn)化，以實(shí)現(xiàn)無線通信。

如圖2所示，所述矢量調(diào)制載波相消模塊26與所述定向耦合模塊23、所述控制模塊21及所述接收模塊27連接，用于降低泄漏到接收鏈路中的載波信號功率，并將標(biāo)簽返回的信號傳遞到所述接收模塊27。在本實(shí)施例中，所述矢量調(diào)制載波相消模塊26與所述控制模塊21的i²c接口連接。

具體地，如圖3所示，所述矢量調(diào)制載波相消模塊26包括：第一檢測器261、射頻矢量調(diào)制器262、合路器263、低噪聲放大器264以及第二檢測器265。

所述第一檢測器261與所述定向耦合模塊23連接，檢測從所述天線模塊25及所述定向耦合模塊23傳輸?shù)男盘?，接收鏈路中的信號包括?biāo)簽返回的有用信號、從所述發(fā)射模塊22 泄漏到接收鏈路中的載波信號以及從所述天線模塊25反射回接收鏈路中的載波信號，后兩種信號會(huì)對標(biāo)簽返回的有用信號進(jìn)行干擾，增加接收鏈路中的噪聲，降低接收靈敏。所述第一檢測器261對泄漏到接收鏈路中的載波信號功率值進(jìn)行檢測，并將檢測結(jié)果通過所述第一模數(shù)轉(zhuǎn)換器211發(fā)送到所述控制模塊21，以此產(chǎn)生所述控制信號。

所述射頻矢量調(diào)制器262與所述控制模塊21及所述定向耦合模塊23連接，根據(jù)所述控制信號產(chǎn)生一與泄漏到接收鏈路中的載波信號幅度相等、相位相反的射頻信號。

更具體地，如圖3所示，所述射頻矢量調(diào)制器262包括四通道數(shù)模轉(zhuǎn)換電路2621、濾波電路2622以及矢量調(diào)制電路2623。所述四通道數(shù)模轉(zhuǎn)換電路2621接收所述控制信號，并轉(zhuǎn)換為兩組模擬差分信號，在本實(shí)施例中，兩組模擬差分信號為i、q兩組差分信號，分別用于調(diào)幅和調(diào)相。所述濾波電路2622與所述四通道數(shù)模轉(zhuǎn)換電路2621連接，用于濾除雜波。所述矢量調(diào)制電路2623與所述濾波電路2622及所述定向耦合模塊23連接，以i、q兩組差分信號同時(shí)控制所述矢量調(diào)制電路2623輸出信號的幅度和相位，產(chǎn)生與泄漏到接收鏈路中的載波信號幅度相等、相位相反的射頻信號。

所述合路器263與所述射頻矢量調(diào)制器262及所述定向耦合模塊23連接，將所述射頻信號與泄漏到接收鏈路中的載波信號合路，以降低接收鏈路中的載波信號功率，并保留標(biāo)簽返回的信號。

所述低噪聲放大器264與所述合路器263連接，對標(biāo)簽返回的信號進(jìn)行放大處理。

所述第二檢測器265與所述低噪聲放大器264連接，用于檢測所述低噪聲放大器264輸出的射頻信號功率，并將檢測結(jié)果通過所述第二模數(shù)轉(zhuǎn)換器212輸出到所述控制模塊21，以調(diào)整所述控制信號。

如圖2所示，所述接收模塊27連接于所述矢量調(diào)制載波相消模塊26與所述控制模塊21之間，接收所述矢量調(diào)制載波相消模塊26的輸出信號，并傳輸?shù)剿隹刂颇K21。

具體地，如圖3所示，所述接收模塊27包括：混頻器271、中頻濾波器272以及中頻放大器273。所述混頻器271與所述矢量調(diào)制載波相消模塊26及所述壓控振蕩器221連接，將所述矢量調(diào)制載波相消模塊26輸出的射頻信號轉(zhuǎn)化為中頻信號。所述中頻濾波器272與所述混頻器271連接，用于濾波。所述中頻放大器273與所述中頻濾波器272連接，用于放大混頻下來的中頻信號。

如圖2～圖3所示，所述超高頻射頻識別讀寫器還包括接口模塊28和電源模塊29，所述接口模塊28用于數(shù)據(jù)傳輸，所述電源模塊29用于向所述超高頻射頻識別讀寫器2供電。

如圖2～圖3所示，本發(fā)明還提供一種超高頻射頻識別讀寫方法，在本實(shí)施例中，采用所 述超高頻射頻讀寫器實(shí)現(xiàn)，所述超高頻射頻識別讀寫方法至少包括：

發(fā)送狀態(tài)：產(chǎn)生寫入標(biāo)簽的射頻調(diào)制信號，并將寫入標(biāo)簽的射頻調(diào)制信號以自由空間中的電磁波的形式傳導(dǎo)至標(biāo)簽。

具體地，如圖2～圖3所示，所述控制模塊21將寫入標(biāo)簽的信號以數(shù)字信號形式的輸出，通過所述發(fā)射模塊22加載到載波信號上以射頻信號方式輸出，通過所述定向耦合模塊23傳輸?shù)剿錾漕l匹配模塊24，由于所述定向耦合模塊23的隔離度有限，所述發(fā)射模塊22中輸出的載波信號會(huì)有一部分泄漏到接收鏈路中，所述射頻匹配模塊24根據(jù)所述定向耦合模塊23的阻抗特性調(diào)整所述定向耦合模塊23的隔離度，減小從所述發(fā)射模塊22泄漏到接收鏈路中的載波信號功率，寫入標(biāo)簽的信號通過所述天線模塊25被轉(zhuǎn)化為自由空間中的電磁波進(jìn)行無線傳輸，由于所述天線模塊25受實(shí)際器件及加工精度的影響未匹配至標(biāo)準(zhǔn)的50歐姆，因此會(huì)反射一部分載波信號到接收鏈路中。

接收狀態(tài)：天線模塊接收從標(biāo)簽返回的信號，一方面通過調(diào)整耦合模塊的阻抗特性，提隔離度，減少發(fā)射模塊泄漏到接收鏈路中的載波信號功率，另一方面通過矢量調(diào)制載波相消技術(shù)降低泄漏到接收鏈路中的載波信號功率，將標(biāo)簽返回的信號保留。

具體地，如圖2～圖3所示，標(biāo)簽返回的信號通過所述天線模塊25被接收，此時(shí)接收鏈路中包括標(biāo)簽返回的信號、從所述發(fā)射模塊22泄漏到接收鏈路中的載波信號以及從所述天線模塊25反射回接收鏈路中的載波信號，所述第一檢測器261對泄漏到接收鏈路中的載波信號功率值進(jìn)行檢測，并將檢測結(jié)果通過所述第一模數(shù)轉(zhuǎn)換器211發(fā)送到所述控制模塊21，以此產(chǎn)生所述控制信號。

所述四通道數(shù)模轉(zhuǎn)換電路2621接收所述控制信號，并轉(zhuǎn)換為i、q兩組差分信號，通過所述濾波電路2622濾除雜波。所述矢量調(diào)制電路2623接收濾波后的i、q兩組差分信號，以i、q兩組差分信號同時(shí)控制所述矢量調(diào)制電路2623輸出信號的幅度和相位，產(chǎn)生與泄漏到接收鏈路中的載波信號幅度相等、相位相反的射頻信號。在本實(shí)施例中，所述控制模塊21采用二分法快速找到所述控制信號的區(qū)間，以迅速確定所述調(diào)制信號幅度和相位的最佳區(qū)域，大大提高運(yùn)行速度。

所述合路器263將所述射頻信號和接收鏈路中的信號(包括標(biāo)簽返回的信號和泄漏到接收鏈路中的載波信號)合路，以此抵消泄漏到接收鏈路中的載波信號功率，保留標(biāo)簽返回的信號，再藉由所述低噪聲放大器264將標(biāo)簽返回的信號放大輸出到所述接收模塊27。

所述第二檢測器265對相消后的射頻信號功率值進(jìn)行檢測，若檢測值小于設(shè)定值則認(rèn)為泄漏到接收鏈路中的載波信號已經(jīng)消除到足夠小了，不影響接收鏈路正常工作；若檢測值大 于設(shè)定值則調(diào)整所述控制信號，進(jìn)一步降低泄漏到接收鏈路中的載波信號功率。由于功率與電壓有換算關(guān)系，在本實(shí)施例中，以所述低噪聲放大器264輸出的檢測電壓值作為判斷依據(jù)，當(dāng)檢測電壓值小于0.7v時(shí)，認(rèn)為泄漏到接收鏈路中的載波信號功率已經(jīng)足夠小，不會(huì)使接收鏈路中的器件進(jìn)入飽和區(qū)，不會(huì)損傷器件，也不會(huì)影響接收鏈路的噪聲和靈敏度；當(dāng)電壓值大于0.7v時(shí)，認(rèn)為泄漏到接收鏈路中的載波信號功率依然很大，仍會(huì)對接收鏈路的噪聲和靈敏度產(chǎn)生影響，因此，需要調(diào)整所述控制信號，以進(jìn)一步降低泄漏到接收鏈路中的載波信號功率。所述設(shè)定值或電壓的數(shù)值根據(jù)所述超高頻射頻識別讀寫器的信號、器件等具體參數(shù)做具體設(shè)定，不以本實(shí)施例為限。

如上所述，本發(fā)明的超高頻射頻識別讀寫器及方法，具有以下有益效果：

1、本發(fā)明的超高頻射頻識別讀寫器及方法在定向耦合模塊和天線模塊之間增加射頻匹配模塊，利用射頻匹配技術(shù)改變耦合器的阻抗特性，增加隔離度，減小從發(fā)射模塊泄漏到接收鏈路中的載波信號功率，而對主通路功率幾乎沒有影響。

2、本發(fā)明的超高頻射頻識別讀寫器及方法在定向耦合模塊和接收模塊之間增加矢量調(diào)制載波相消模塊，利用矢量調(diào)制載波相消技術(shù)降低泄漏到接收鏈路中的載波信號功率。

3、本發(fā)明的超高頻射頻識別讀寫器及方法將射頻匹配技術(shù)和矢量調(diào)制載波相消技術(shù)相結(jié)合，將泄漏到接收鏈路中的載波功率消除或者降低到足夠小，從而提升讀寫器的接收靈敏度，即起到了提高讀寫器距離的作用。

綜上所述，本發(fā)明提供一種超高頻射頻識別讀寫器及方法，包括：控制模塊；發(fā)送寫入標(biāo)簽信號的發(fā)射模塊；定向耦合模塊；調(diào)整定向耦合模塊阻抗特性的射頻匹配模塊；天線模塊；用于降低泄漏到接收鏈路中的載波信號功率的矢量調(diào)制載波相消模塊；接收標(biāo)簽返回信號的接收模塊。發(fā)送狀態(tài)：產(chǎn)生寫入標(biāo)簽的射頻調(diào)制信號，并將寫入標(biāo)簽的射頻調(diào)制信號傳導(dǎo)至下一級，調(diào)整耦合模塊的阻抗特性，提高隔離度，減少泄漏到接收鏈路中的載波信號功率，然后信號以自由空間中的電磁波的形式傳導(dǎo)至標(biāo)簽中；接收狀態(tài)：天線模塊接收從標(biāo)簽返回的信號，一方面通過調(diào)整耦合模塊的阻抗特性，提高隔離度，減少發(fā)射模塊泄漏到接收鏈路中的載波信號功率，另一方面通過矢量調(diào)制載波相消技術(shù)降低泄漏到接收鏈路中的載波信號功率，將標(biāo)簽返回的信號保留。本發(fā)明的超高頻射頻識別讀寫器及方法在定向耦合模塊和天線模塊之間增加射頻匹配模塊，利用射頻匹配技術(shù)改變耦合器的阻抗特性，增加隔離度，減小從發(fā)射模塊泄漏到接收鏈路中的載波信號功率，而對主通路功率幾乎沒有影響；在定向耦合模塊和接收模塊之間增加矢量調(diào)制載波相消模塊，利用矢量調(diào)制載波相消技術(shù)降低泄漏到接收鏈路中的載波信號功率；將射頻匹配技術(shù)和矢量調(diào)制載波相消技術(shù)相結(jié)合，將泄漏到 接收鏈路中的載波功率消除或者降低到足夠小。所以，本發(fā)明有效克服了現(xiàn)有技術(shù)中的種種缺點(diǎn)而具高度產(chǎn)業(yè)利用價(jià)值。

上述實(shí)施例僅例示性說明本發(fā)明的原理及其功效，而非用于限制本發(fā)明。任何熟悉此技術(shù)的人士皆可在不違背本發(fā)明的精神及范疇下，對上述實(shí)施例進(jìn)行修飾或改變。因此，舉凡所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識者在未脫離本發(fā)明所揭示的精神與技術(shù)思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應(yīng)由本發(fā)明的權(quán)利要求所涵蓋。