專利名稱：超高頻電子標(biāo)簽射頻電路的制作方法
超高頻電子標(biāo)簽射頻電路技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于射頻識(shí)別技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種超高頻電子標(biāo)簽射頻電路。
背景技術(shù)：
超高頻電子標(biāo)簽是一種無源的被動(dòng)通訊設(shè)備，它利用超高頻電子標(biāo)簽的天線接收超高頻閱讀器發(fā)送的射頻信號(hào)，并進(jìn)行整流后獲得電子標(biāo)簽芯片工作所需的電源；同時(shí)通過包絡(luò)檢波獲得超高頻閱讀器發(fā)送的調(diào)制信號(hào)的信號(hào)包絡(luò)，處理后獲得接收通道基帶數(shù)字信號(hào)；超高頻電子標(biāo)簽的數(shù)據(jù)發(fā)送則是通過切換超高頻電子標(biāo)簽的射頻輸入阻抗，來控制超高頻電子標(biāo)簽反射的來自于超高頻閱讀器的射頻信號(hào)，使反射信號(hào)在功率或相位上呈現(xiàn)出不同的變化，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)射頻反射信號(hào)的幅度調(diào)制或相位調(diào)制。
目前實(shí)際使用的超高頻RFID電子標(biāo)簽為無源設(shè)備，通訊方式為半雙工。電子標(biāo)簽主要包括電子標(biāo)簽芯片和天線兩部分。電子標(biāo)簽芯片主要包括整流電路、阻抗切換電路、時(shí)鐘產(chǎn)生電路、基帶信號(hào)編解碼和協(xié)議處理單元以及片上數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器等?，F(xiàn)有的超高頻電子標(biāo)簽的阻抗切換電路主要采用易于集成到芯片內(nèi)部的場(chǎng)效應(yīng)管等電路實(shí)現(xiàn)，射頻信號(hào)的檢測(cè)則常采用射頻檢波二極管、電阻和電容構(gòu)成的檢波電路實(shí)現(xiàn)，這樣就使整個(gè)射頻電路的集成度很高，造成了在科研教學(xué)、通訊協(xié)議的開發(fā)以及以測(cè)試為目的的模擬電子標(biāo)簽的開發(fā)中無法對(duì)其內(nèi)部的信號(hào)進(jìn)行測(cè)試，就要考慮用電子標(biāo)簽芯片的射頻電路的設(shè)計(jì)工作，這無疑增加了在科研教學(xué)中不必要的勞動(dòng)，同時(shí)也限制了與電子標(biāo)簽有關(guān)的空中接口協(xié)議的開發(fā)。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種電路結(jié)構(gòu)形式簡單、集成度低，并且便于調(diào)試的超聞?lì)l電子標(biāo)簽射頻電路。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題采用的技術(shù)方案是:超高頻電子標(biāo)簽射頻電路，包括阻抗切換電路和包絡(luò)檢波電路，所述的阻抗切換電路具體為射頻雙路選通電路，所述的射頻雙路選通電路一路連接阻抗匹配負(fù)載，另一路連接包絡(luò)檢波電路，所述射頻雙路選通電路選通連接阻抗匹配負(fù)載或者包絡(luò)檢波電路；所述包絡(luò)檢波電路包括檢波器和比較器，檢波器與射頻雙路選通電路連接；所述的檢波器用于檢測(cè)出射頻信號(hào)的包絡(luò)模擬信號(hào)；所述的比較器用于將包絡(luò)模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。
進(jìn)一步的，所述的包絡(luò)檢波電路的輸入阻抗為50歐姆。
進(jìn)一步的，所述的阻抗匹配負(fù)載采用0歐姆負(fù)載。
進(jìn)一步的，所述的檢波器采用對(duì)數(shù)檢波器。
更進(jìn)一步的，所述的對(duì)數(shù)檢波器采用LT5534對(duì)數(shù)檢波器。
進(jìn)一步的，所述的射頻雙路選通電路采用SW425射頻雙路選通開關(guān)。
進(jìn)一步的，所述的比較器采用AD8468比較器。
本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明的超高頻電子標(biāo)簽射頻電路通過采用射頻雙路選通電路實(shí)現(xiàn)超高頻電子標(biāo)簽的輸入阻抗切換，采用對(duì)數(shù)檢波器和比較器實(shí)現(xiàn)射頻接收信號(hào)到基帶數(shù)字信號(hào)的轉(zhuǎn)換，其電路結(jié)構(gòu)形式簡單，集成度低并且便于調(diào)試，可以用于科研教學(xué)、通訊協(xié)議的開發(fā)和測(cè)試；對(duì)外硬件接口簡單，只需要至少兩位數(shù)字信號(hào)接口，一位作為接收通道基帶數(shù)字信號(hào)，一位作為發(fā)射通道基帶數(shù)字信號(hào)，為基帶編解碼和協(xié)議控制電路的設(shè)計(jì)提供了很大的選擇空間。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例的超高頻電子標(biāo)簽射頻電路的結(jié)構(gòu)框圖2為本發(fā)明實(shí)施例的超聞?lì)l電子標(biāo)簽射頻電路的具體電路連接圖3為本發(fā)明實(shí)施例的超高頻電子標(biāo)簽射頻電路的對(duì)數(shù)檢波器的輸出電壓和比較器輸出電壓的時(shí)域測(cè)試示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例做進(jìn)一步的說明。
如圖1所示為本發(fā)明實(shí)施例的超高頻電子標(biāo)簽射頻電路的結(jié)構(gòu)框圖，具體包括阻抗切換電路和包絡(luò)檢波電路，所述的阻抗切換電路采用射頻雙路選通電路，所述的射頻雙路選通電路一路連接阻抗匹配負(fù)載，另一路連接包絡(luò)檢波電路，所述射頻雙路選通電路選通連接阻抗匹配負(fù)載或者包絡(luò)檢波電路；所述的包絡(luò)檢波電路包括檢波器和比較器，檢波器與射頻雙路選通電路連接；所述的檢波器用于檢測(cè)出射頻信號(hào)的包絡(luò)模擬信號(hào)；所述的比較器用于將包絡(luò)模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。
具體工作過程為:射頻雙路選通電路接收天線端發(fā)送的射頻信號(hào)后，傳輸?shù)綑z波器，由檢波器檢測(cè)出射頻信號(hào)的包絡(luò)模擬信號(hào)，再傳到比較器中將包絡(luò)模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，所述的數(shù)字信號(hào)即為基帶接收信號(hào)，由電路外圍的基帶控制單元根據(jù)基帶接收信號(hào)發(fā)送基帶控制信號(hào)到射頻雙路選通電路，由射頻雙路選通電路選通連接阻抗匹配負(fù)載或者包絡(luò)檢波電路，實(shí)現(xiàn)對(duì)反射信號(hào)的調(diào)制。通過采用射頻雙路選通電路選通連接阻抗匹配負(fù)載和包絡(luò)檢波電路，替代了現(xiàn)有技術(shù)中的場(chǎng)效應(yīng)管作為阻抗切換元件，降低了電路板的集成度，釋放了電路板空間，并且采用對(duì)數(shù)檢波器和比較器結(jié)合，實(shí)現(xiàn)對(duì)射頻信號(hào)到包絡(luò)模擬信號(hào)最后到基帶數(shù)字信號(hào)的轉(zhuǎn)換，并由電路外圍的基帶控制單元發(fā)送基帶控制信號(hào)到射頻雙路選通電路進(jìn)行阻抗切換，實(shí)現(xiàn)對(duì)接收到的射頻信號(hào)的反射信號(hào)的調(diào)制，而且采用對(duì)數(shù)檢波器和比較器能更好的適應(yīng)超高頻閱讀器發(fā)出的不同射頻發(fā)射功率，提高適用范圍，采用本發(fā)明的超高頻電子標(biāo)簽射頻電路，可以在科研教學(xué)以及通訊協(xié)議的開發(fā)和測(cè)試中起到很好的作用。
所述的包絡(luò)檢波電路的阻抗為50歐姆，在實(shí)際的操作中可以根據(jù)不同情況來選擇不同輸入阻抗的包絡(luò)檢波電路，所述阻抗匹配負(fù)載為0歐姆負(fù)載，當(dāng)射頻雙路選通電路選通連接0歐姆負(fù)載時(shí)，通過天線接收到的射頻信號(hào)幾乎會(huì)全部反射；當(dāng)射頻雙路選通電路選通連接包絡(luò)檢波電路時(shí)，只有極小部分射頻信號(hào)會(huì)被反射。超高頻閱讀器通過檢測(cè)超高頻電子標(biāo)簽反射回來的射頻信號(hào)功率變化來檢測(cè)信息，如果阻抗匹配負(fù)載不采用0歐姆負(fù)載，比如采用20歐姆電阻時(shí)，反射信號(hào)的強(qiáng)度就會(huì)減小，但只會(huì)影響超高頻閱讀器的信號(hào)接收效果，而不會(huì)影響其他功能，所以在實(shí)際的情況中，可以根據(jù)具體的射頻指標(biāo)要求來調(diào)整射頻電路的阻抗匹配負(fù)載，以適應(yīng)不同的需求。
如圖2所示為本發(fā)明實(shí)施例的超高頻電子標(biāo)簽射頻電路的具體電路連接圖,包括SW425射頻雙路選通開關(guān)101，LT5534對(duì)數(shù)檢波器102，AD8468比較器103，其具體的工作過程為:射頻信號(hào)通過超高頻天線連接端子，經(jīng)過一個(gè)隔直電容106后，進(jìn)入射頻雙路選通開關(guān)，通過發(fā)射通道基帶數(shù)字信號(hào)D以及它的反相數(shù)字信號(hào)萬控制射頻雙路選通開關(guān)的切換，一路射頻信號(hào)通過隔直電容105與匹配電阻104連接，其中電阻104為0歐姆時(shí)射頻信號(hào)的反射最強(qiáng)，但也可根據(jù)射頻指標(biāo)要求調(diào)整為其他阻抗，另一路射頻信號(hào)通過隔直電容107進(jìn)入對(duì)數(shù)檢波器，對(duì)數(shù)檢波器的等效射頻阻抗為50歐姆，此時(shí)的射頻信號(hào)反射最小。對(duì)數(shù)檢波器的輸出端通過電容108和電阻109連接到比較器的正輸入端，同時(shí)通過電阻110連接到比較器的負(fù)輸入端，再由電容111并聯(lián)到地。
如圖3所示的對(duì)數(shù)檢波器和比較器的輸出電壓時(shí)域測(cè)試圖，比較器最終將對(duì)數(shù)檢波器輸出的包絡(luò)模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字基帶接收信號(hào)，由外圍的基帶控制單元根據(jù)基帶接收信號(hào)發(fā)送基帶控制信號(hào)到射頻雙路選通電路，射頻雙路選通電路選通連接的射頻電路的輸入阻抗，完成對(duì)射頻信號(hào)的反射信號(hào)的調(diào)制。
權(quán)利要求
1.超聞?lì)l電子標(biāo)簽射頻電路，包括阻抗切換電路和包絡(luò)檢波電路，其特征在于:所述的阻抗切換電路具體為射頻雙路選通電路，所述的射頻雙路選通電路一路連接阻抗匹配負(fù)載，另一路連接包絡(luò)檢波電路，所述射頻雙路選通電路選通連接阻抗匹配負(fù)載或者包絡(luò)檢波電路；所述包絡(luò)檢波電路包括檢波器和比較器，檢波器與射頻雙路選通電路連接；所述的檢波器用于檢測(cè)出射頻信號(hào)的包絡(luò)模擬信號(hào)；所述的比較器用于將包絡(luò)模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。
2.如權(quán)利要求1所述的超高頻電子標(biāo)簽射頻電路，其特征在于:所述的包絡(luò)檢波電路的輸入阻抗為50歐姆。
3.如權(quán)利要求1所述的超高頻電子標(biāo)簽射頻電路，其特征在于:所述的阻抗匹配負(fù)載采用0歐姆負(fù)載。
4.如權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的超高頻電子標(biāo)簽射頻電路，其特征在于:所述的檢波器采用對(duì)數(shù)檢波器。
5.如權(quán)利要求4所述的超高頻電子標(biāo)簽射頻電路，其特征在于:所述的對(duì)數(shù)檢波器采用LT5534對(duì)數(shù)檢波器。
6.如權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的超高頻電子標(biāo)簽射頻電路，其特征在于:所述的射頻雙路選通電路采用SW425射頻雙路選通開關(guān)。
7.如權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的超高頻電子標(biāo)簽射頻電路，其特征在于:所述的比較器電路采用AD8468比較器。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種超高頻電子標(biāo)簽射頻電路，包括阻抗切換電路和包絡(luò)檢波電路，所述的阻抗切換電路具體為射頻雙路選通電路，所述的射頻雙路選通電路一路連接阻抗匹配負(fù)載，另一路連接包絡(luò)檢波電路，所述射頻雙路選通電路選通連接阻抗匹配負(fù)載或者包絡(luò)檢波電路；所述包絡(luò)檢波電路包括檢波器和比較器，檢波器與射頻雙路選通電路連接；所述的檢波器用于檢測(cè)出射頻信號(hào)的包絡(luò)模擬信號(hào)；所述的比較器用于將包絡(luò)模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。本發(fā)明采用射頻雙路選通電路實(shí)現(xiàn)超高頻電子標(biāo)簽的輸入阻抗切換，采用對(duì)數(shù)檢波器和比較器實(shí)現(xiàn)射頻接收信號(hào)到基帶數(shù)字信號(hào)的轉(zhuǎn)換，電路結(jié)構(gòu)形式簡單，集成度低并且便于調(diào)試，可以用于科研教學(xué)、通訊協(xié)議的開發(fā)和測(cè)試。
文檔編號(hào)G06K19/077GK103198350SQ20131010902
公開日2013年7月10日 申請(qǐng)日期2013年3月29日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月29日
發(fā)明者賈楫, 闞能華, 賀文娟, 鄭萬軍, 謝箭, 蔣濟(jì)懋 申請(qǐng)人:成都九洲電子信息系統(tǒng)股份有限公司