Rfid接收電路載波消除電路以及讀寫器電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型專利屬于RFID技術(shù)領(lǐng)域，主要涉及RFID接收電路載波消除技術(shù)，具體是說是一種RFID接收電路載波自動消除電路，尤其適用于UHF RFID系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]RFID (Rad1 Frequency Identificat1n)即射頻識別技術(shù)，又稱無線射頻識別，是一種無線通信技術(shù)，可通過無線電訊號識別特定目標(biāo)并讀寫相關(guān)數(shù)據(jù)，而無需識別系統(tǒng)與特定目標(biāo)之間建立機械或光學(xué)接觸。一個典型的RFID系統(tǒng)，由讀寫器(RFID Reader)和標(biāo)簽(Tag)兩部分組成。讀寫器一般包含主控、射頻模塊及天線，對外接口根據(jù)不同需求有各種變化。標(biāo)簽一般包含片上芯片和微帶天線，標(biāo)簽是整個RFID系統(tǒng)的數(shù)據(jù)載體。讀寫器和標(biāo)簽通過各自的天線之間的耦合來實現(xiàn)數(shù)據(jù)的空間傳遞。在UHF RFID系統(tǒng)中，天線耦合的實質(zhì)就是將無源標(biāo)簽激活、標(biāo)簽返回攜帶自身數(shù)據(jù)的信號。讀寫器通過射頻模塊發(fā)射大功率的載波信號，載波信號通過定向耦合器或環(huán)形器泄漏進入接收機前端，泄漏的這部分信號能量遠遠大于接收信號的能量，又由于讀寫器和標(biāo)簽特殊的耦合機制導(dǎo)致發(fā)射和接收信號為同一載波頻率，泄漏的信號能量會嚴(yán)重影響接收鏈路的動態(tài)范圍，即影響整個RFID系統(tǒng)的接收靈敏度。在UHF RFID系統(tǒng)中除了載波泄漏外，還有電路閃爍噪聲、接收機的直流失調(diào)也會降低讀寫器的接收靈敏度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型專利的技術(shù)問題在于提供一種RFID接收電路載波自動消除方法，以解決上述【背景技術(shù)】中的缺點。
[0004]本實用新型專利為解決上述技術(shù)問題，首先提出一種RFID接收電路載波自動消除方法，該方法通過定向耦合器從發(fā)射鏈路獲取與發(fā)射端輸入載波信號頻率和相位相同的抑制用載波信號源，對抑制用載波信號源進行功率縮放使之與接收端泄漏載波信號功率相等，再經(jīng)相位調(diào)節(jié)使之與輸入載波信號相位差180°獲得反向載波信號，然后將反向載波信號通過定向耦合器耦合到接收鏈路。
[0005]基于上述方法，本實用新型進一步提出一種RFID接收電路載波消除電路，AGC\AGL縮放模塊輸入端通過定向耦合器接RFID讀寫器發(fā)射鏈路，輸出端接相位調(diào)節(jié)模塊輸入端，相位調(diào)節(jié)模塊輸出端通過定向耦合器接RFID讀寫器接收鏈路；
[0006]AGC\AGL模塊和相位調(diào)節(jié)模塊的控制端接MCU主控單元；
[0007]檢波A1?塊米樣輸入〗而接AGC\AGL縮放1?塊輸入〗而，檢波A1?塊米樣輸出?而接MCU主控單元；檢波B模塊采樣輸入端接相位調(diào)節(jié)模塊輸出端，檢波A模塊采樣輸出端接MCU主控單元；檢波C模塊采樣輸端接接收鏈路定向耦合器輸入端、檢波C模塊采樣輸出端接MCU主控單元；檢波D模塊采樣輸入端接接收鏈路定向耦合器直通端；
[0008]MCU主控單元根據(jù)檢波A模塊、檢波B模塊、檢波C模塊、檢波D模塊的采樣值控制AGC\AGL模塊和相位調(diào)節(jié)模塊的功率縮放參數(shù)和相位調(diào)節(jié)參數(shù)。
[0009]其中，MCU主控單元根據(jù)檢波C模塊從接收鏈路前端采樣獲得的采樣值與檢波A模塊從定向耦合器耦合端采樣獲得的采樣值的比值確定所述功率縮放參數(shù)。
[0010]MCU主控單元根據(jù)檢波B模塊對反向載波信號采樣獲得的采樣值校準(zhǔn)功率縮放參數(shù)和相位調(diào)節(jié)參數(shù)。
[0011]MCU主控單元根據(jù)檢波D模塊對耦合反向載波信號后的接收信號采樣獲得的采樣值進一步校準(zhǔn)功率縮放參數(shù)和相位調(diào)節(jié)參數(shù)。
[0012]進一步地，所述定向親合器隔離端連接有負載。所述定向親合器優(yōu)選1db定向親合器。
[0013]本實用新型進一步提出一種RFID讀寫器電路，射頻模塊輸出端接發(fā)射鏈路定向耦合器輸入端，發(fā)射鏈路定向耦合器輸出端接環(huán)形器第一端口，環(huán)形器順位第二端口接天線，環(huán)形器順位第三端口接接收鏈路定向耦合器輸入端，接收鏈路定向耦合器輸出端接解調(diào)模塊；一 AGC\AGL功率縮放模塊輸入端接發(fā)射鏈路定向耦合器的耦合端，輸出端接相位調(diào)節(jié)模塊輸入端；相位調(diào)節(jié)模塊輸出端接接收鏈路定向耦合器的耦合端；檢波A模塊采樣輸入端接發(fā)射鏈路定向耦合器的耦合端，檢波B模塊采樣輸入端接相位調(diào)節(jié)模塊輸出端，檢波C模塊采樣輸入端接環(huán)形器順位第三端口，檢波D模塊采樣輸入端接接收鏈路定向耦合器直通輸出端；MCU主控單元分別連接射頻模塊控制端、AGC\AGL功率縮放模塊控制端、相位調(diào)節(jié)模塊控制端、檢波A-D模塊的采樣輸出端；發(fā)射鏈路定向耦合器和接收鏈路的定向耦合器的隔離端均連接有負載。
[0014]在上述技術(shù)方案中，發(fā)射鏈路定向親合器和接收鏈路的定向親合器均選擇1db定向親合器。
[0015]所述相位調(diào)節(jié)模塊包含相位粗調(diào)模塊和相位細調(diào)模塊兩部分；所述MCU主控單元接口包含SPI接口。
[0016]所述檢波A模塊主要負責(zé)檢測載波輸入的能量大小，檢波A檢測到的能量大小比載波輸入能量小10db，相位基本相同。檢波A檢測的能量是自動消除方法的基準(zhǔn)參考量，為AGC\AGL模塊和相位調(diào)節(jié)模塊的輸入?yún)⒖肌?br>[0017]所述檢波B模塊主要負責(zé)檢測反向載波功率大小，檢波A檢測能量經(jīng)過AGC\AGL模塊放大或縮小后，再經(jīng)過相位調(diào)節(jié)模塊的相位調(diào)制，檢波B模塊檢測的能量理論值為檢測A模塊檢測的能力值乘AGC\AGL模塊放大或縮小倍數(shù)。
[0018]所述檢波C模塊主要負責(zé)檢測反射功率大小，載波輸入經(jīng)過1db定向耦合器，再經(jīng)過環(huán)形器后輸入到天線，由于天線阻抗失配，載波輸入能量返回，返回能量大小和天線阻抗失配程度有關(guān)，一般返回能量-1Odbm左右。根據(jù)檢波C模塊檢測的反射功率大小和檢波A模塊檢測的能量大小來確定AGC\AGL模塊的放大或縮小倍數(shù)。
[0019]所述檢波D模塊主要負責(zé)檢測載波抑制后能量大小，在檢波B模塊檢測到的能量大小輸入到1db定向耦合器后，消除由于天線阻抗失配返回的模塊C檢測到的載波能量。
[0020]所述AGC\AGL模塊主要負責(zé)控制由檢波A模塊檢測到的能量大小，根據(jù)檢波C模塊檢測到的反射能量大小，選擇AGC或AGL的大小。
[0021]所述相位調(diào)節(jié)模塊主要負責(zé)調(diào)整由AGC\AGL模塊放大或縮小能量的載波的相位，相位調(diào)節(jié)模塊又分為相位粗調(diào)模塊和相位細調(diào)模塊。相位粗調(diào)是大致調(diào)整載波的相位，相位細調(diào)是精確調(diào)整載波的相位，相位調(diào)節(jié)模塊由MCU主控單元控制來完成相位調(diào)節(jié)工作。
[0022]所述MCU主控單元主要負責(zé)做載波自動消除，采樣檢波A、B、C、D模塊的值，控制AGC\AGL模塊和相位調(diào)節(jié)模塊。
[0023]所述負載為50歐姆負載，所述耦合器為1db定向耦合器，所述環(huán)形器為25db隔離度環(huán)形器。
[0024]本實用新型專利的有益效果:1、反向載波的產(chǎn)生來至于輸入載波，與泄漏載波同源，具有相同的頻率的相位，有利于提高抑制精度。2、反向載波的功率及相位調(diào)節(jié)以泄漏載波為參照即時調(diào)節(jié)，適應(yīng)載波狀態(tài)隨時變化。3、反向載波的調(diào)節(jié)依據(jù)檢波B、D模塊采樣值兩次修正，進一步改善抑制效果，可改善載波抑制達到_30dbc。
【附圖說明】
[0025]下面結(jié)合附圖對本實用新型專利進一步說明。
[0026]圖1是本實用新型專利一個典型的RFID系統(tǒng)。
[0027]圖2是本實用新型專利RFID接收電路載波自動消除方法示意圖。
【具體實施方式】
[0028]為了使本實用新型專利實現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特