射頻信號(hào)讀寫(xiě)切換電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及射頻識(shí)別領(lǐng)域，特別是涉及一種射頻信號(hào)讀寫(xiě)切換電路。
【背景技術(shù)】
[0002]PIN 二極管是電流控制的可變電阻，當(dāng)在PIN 二極管兩端加直流或低頻信號(hào)時(shí)，其特性類似于一般二極管的1-V曲線，可作為整流元件使用。當(dāng)正向偏置時(shí)，PIN 二極管表現(xiàn)為一個(gè)小的直流電阻，這時(shí)I層稱為穿通狀態(tài)，在I層有一定的存儲(chǔ)電荷Q，存儲(chǔ)電荷量決定了器件正向?qū)ù?lián)電阻的大小。在零偏置時(shí)，I層耗盡變寬，PIN 二極管表現(xiàn)為高阻值狀態(tài)。當(dāng)加在PIN 二極管兩端的信號(hào)頻率逐漸升高，意味著信號(hào)周期縮短，信號(hào)變化速度加快，載流子復(fù)合時(shí)間跟不上信號(hào)周期的變化，因此PIN 二極管的整流作用逐漸減弱，最后消失。從外特性來(lái)看，PIN 二極管對(duì)射頻信號(hào)的阻抗保持不變，這個(gè)阻抗大小跟I區(qū)存儲(chǔ)電荷Q有關(guān)，即跟直流偏置信號(hào)的大小有關(guān)，反映為直流偏置可以控制PIN 二極管射頻阻抗的大小。在正向偏置(控制信號(hào)為高電平)作用下，PIN 二極管耗盡層變薄，對(duì)射頻信號(hào)呈現(xiàn)低阻抗；在零偏置下(控制信號(hào)為低電平)，PIN二極管對(duì)射頻信號(hào)有高的阻抗，這樣通過(guò)改變PIN 二極管偏置電壓，可以起到控制射頻信號(hào)通斷的開(kāi)關(guān)作用。
[0003]現(xiàn)在請(qǐng)參考圖1，圖1為現(xiàn)有技術(shù)中射頻信號(hào)讀寫(xiě)切換電路的結(jié)構(gòu)示意圖，控制端Control 1’與電感L1’串聯(lián)后接入PIN 二極管D1’的正極，輸入端RF1’與電容C1’串聯(lián)后接入PIN 二極管D1’的正極，PIN 二極管D1’的負(fù)極與電容C2’串聯(lián)后接入輸出端RF2’，電感L2’串聯(lián)在PIN 二極管D1’的負(fù)極與接地端之間。輸入端RF1 ’為射頻信號(hào)的輸入端口，控制端Contro 11’可以連接直流偏置電路，輸出端RF2 ’為射頻信號(hào)的輸出端口。
[0004]當(dāng)控制端Control 1’輸入高電平，使得PIN 二極管D1’處于導(dǎo)通狀態(tài)，D1工作電流處于特定值，此時(shí)PIN 二極管對(duì)于輸入端RF1’輸入的信號(hào)相當(dāng)于一個(gè)阻值很小的電阻，使得輸入端RF1 ’輸入的信號(hào)幾乎完全通過(guò)PIN 二極管D1’至輸出端RF2’輸出。當(dāng)控制端Control 1’沒(méi)有直流偏置時(shí)，與PIN 二極管D1’處于高阻抗?fàn)顟B(tài)，但輸入端RF1’輸入的信號(hào)會(huì)由于PIN 二極管D1’在HF(High Frequency，高頻)頻段的隔離度降低，諧波也會(huì)落在頻帶內(nèi)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]基于此，有必要提供一種在HF頻段保持良好隔離度、降低諧波失真的射頻信號(hào)讀與切換電路。
[0006]—種射頻信號(hào)讀寫(xiě)切換電路，包括:輸入端，用以輸入射頻信號(hào)；輸出端，用以輸出射頻信號(hào)；開(kāi)關(guān)電路，設(shè)置在所述輸入端和所述輸出端之間，控制所述輸入端與所述輸出端之間的導(dǎo)通或斷開(kāi)；所述開(kāi)關(guān)電路包括:PIN 二極管，通過(guò)控制所述PIN 二極管的導(dǎo)通或斷開(kāi)來(lái)控制開(kāi)關(guān)電路的導(dǎo)通或斷開(kāi)；控制端，與所述PIN 二極管連接，通過(guò)控制所述控制端輸入高電平或低電平控制所述PIN 二極管的導(dǎo)通或斷開(kāi)；所述開(kāi)關(guān)電路還包括負(fù)壓偏置電源，在所述控制端輸入低電平時(shí)，所述負(fù)偏置電源與所述PIN 二極管電連接，以使所述PIN二極管處于斷開(kāi)狀態(tài)。
[0007]上述射頻信號(hào)讀寫(xiě)切換電路，通過(guò)給開(kāi)關(guān)電路增加負(fù)偏置電源，在開(kāi)關(guān)電路的控制端輸入低電平，PIN 二極管沒(méi)有正向偏置的情況下，PIN 二極管在負(fù)壓偏置電源的作用下保持截止，降低射頻信號(hào)對(duì)PIN 二極管的影響，提高了該切換電路的隔離度并降低諧波失真。
[0008]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述開(kāi)關(guān)電路包括至少兩個(gè)PIN 二極管，所述至少兩個(gè)PIN二極管并聯(lián)。該切換電路通過(guò)多路并聯(lián)電路降低該切換電路的電阻進(jìn)一步減小諧波失真。
[0009]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述開(kāi)關(guān)電路包括第一 PIN 二極管、第二 PIN 二極管、第一電容、第二電容、第三電容、第一電感、第二電感、第三電感、第一負(fù)偏置電源、第二負(fù)偏置電源、，所述輸入端同時(shí)連接所述第一電容的第一端和所述第二電容的第一端，所述第一電容的第二端同時(shí)連接第一電感的第一端和所述第一 PIN 二極管的正極，所述第二電容的第二端連接所述第二 PIN 二極管的負(fù)極，所述第二 PIN 二極管的負(fù)極同時(shí)連接所述第二電感的第一端，所述第二電感的第二端接地，所述第一電感的第二端同時(shí)連接所述控制端和所述第一負(fù)偏置電源，所述第一 PIN 二極管的負(fù)極和所述第二 PIN 二極管的正極同時(shí)連接所述第三電感的第一端和所述第三電容的第一端，所述第三電感的第二端連接所述第二偏置電源，所述第三電容的第二端連接輸出端。
[0010]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述第二負(fù)壓偏置電源的電壓有效值大于輸入射頻信號(hào)的電壓峰值，并且所述第一負(fù)壓偏置電源與所述第二負(fù)壓偏置電源的電壓有效值的差大于輸入射頻信號(hào)的電壓峰值。
[0011 ] 在其中一個(gè)實(shí)施例中，包括至少兩個(gè)所述第一 PIN 二極管、至少兩個(gè)第一電容以及至少兩個(gè)所述第二 PIN 二極管、至少兩個(gè)第二電容，所述輸入端和所述第三電感的第一端之間并聯(lián)有串接的所述第一電容和所述第一 PIN 二極管，所述輸入端和所述第三電感的第一端之間并聯(lián)有串接的所述第二電容和所述第二 PIN 二極管。
[0012]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述射頻信號(hào)讀寫(xiě)切換電路包括變壓器和至少兩個(gè)開(kāi)關(guān)電路，所述變壓器包括至少兩組初級(jí)繞組以及次級(jí)繞組，每個(gè)開(kāi)關(guān)電路連接一組初級(jí)繞組，所述次級(jí)繞組的第一端與輸出端連接，所述次級(jí)繞組的第二端接地。
[0013]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述至少兩個(gè)開(kāi)關(guān)電路分時(shí)導(dǎo)通。該切換電路通過(guò)多個(gè)開(kāi)關(guān)電路的導(dǎo)通與斷開(kāi)，從而實(shí)現(xiàn)相位分時(shí)切換，提升三維標(biāo)簽的讀取成功率。
[0014]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述開(kāi)關(guān)電路包括:第一 PIN二極管、第二 PIN 二極管、第一電容、第二電容、第一電感、第二電感、第三電感、第一負(fù)偏置電源、第二負(fù)偏置電源，所述輸入端連接所述第一電容的第一端，所述第一電容的第二端同時(shí)連接所述第一電感的第一端和所述第一 PIN 二極管的正極，所述第一電感的第二端同時(shí)連接所述控制端和所述第一負(fù)偏置電源，所述第一 PIN 二極管的負(fù)極同時(shí)連接所述第三電感的第一端和所述初級(jí)繞組的第一端，所述第三電感的第二端與所述第二負(fù)偏置電源連接，所述初級(jí)繞組的第二端連接所述第二 PIN 二極管的正極，所述第二 PIN 二極管的負(fù)極同時(shí)連接所述第二電容的第一端和所述第二電感的第一端，所述第二電感的第二端和所述第二電容的第二端同時(shí)接地。
[0015]在其中一個(gè)實(shí)施例中，包括至少兩個(gè)所述第一 PIN 二極管、至少兩個(gè)第一電容以及至少兩個(gè)所述第二 PIN 二極管、至少兩個(gè)第二電容，所述輸入端和所述初級(jí)繞組的第一端之間并聯(lián)有串接的所述第一電容和所述第一 PIN 二極管，所述初級(jí)繞組的第二端和所述接地之間并聯(lián)有串接的所述第二電容和所述第二 PIN 二極管。
【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1為現(xiàn)有技術(shù)中射頻信號(hào)讀寫(xiě)切換電路的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖2為實(shí)施例一中的射頻信號(hào)讀寫(xiě)切換電路的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖3為實(shí)施例二中的射頻信號(hào)讀寫(xiě)切換電路的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖4為實(shí)施例三中的射頻信號(hào)讀寫(xiě)切換電路的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]以下來(lái)結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
[0021]實(shí)施例一:
[0022]請(qǐng)參考圖2，在該切換電路中，輸入端RF01和輸出端RF02連接有開(kāi)關(guān)電路，輸入端RF01與第一電容C01的第一端連接，第一電容C01的第二端同時(shí)連接電感L01的第一端和PIN 二極管D01的正極，電感L01的第二端同時(shí)連接控制端ControlOl和負(fù)壓偏置電源-V01，PIN 二極管D01的負(fù)極同時(shí)連接第二電感L02的第一端和第二電容C02的第一端，第二電感L02的第二端接地，第二電容C02的第二端連接輸出端。當(dāng)控制端ControlOl通過(guò)外部的直流偏置電路輸入高電平，與控制端Cont