專利名稱：一種rfid讀寫器接收模擬基帶電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種射頻識別(Radio Frequency Identification,簡稱 RFID)讀寫器，特別是一種RFID讀寫器接收模擬基帶電路。
背景技術(shù)：
圖1是通用RFID系統(tǒng)的框圖，發(fā)射調(diào)制器、驅(qū)動(dòng)放大器、功率放大 器和隔離器構(gòu)成發(fā)射通道，接收下變頻器、高通濾波器、IQ正交放大器 (IQ—般翻譯為正交，I二Inphase同相，Q=Quadrature正交的)和低 通濾波器構(gòu)成接收部分。 一般，偏置電路與放大器配套使用，屬于公知 常識，在圖1中省略未畫出。
天線復(fù)用器可以使用鐵氧體環(huán)形器或者定向耦合器。一般鐵氧體環(huán)形 器和定向耦合器發(fā)射和接收隔離度為20dB，而到天線的發(fā)射功率為 27dBm，實(shí)際PA輸出功率為30dBm左右，這樣發(fā)射泄漏到接收的功率高 達(dá)10dBm，如果電路設(shè)計(jì)或者匹配不好，泄漏功率會(huì)達(dá)到20dBm; —般接 收下變頻器的ldB壓縮點(diǎn)為10dBm左右，標(biāo)簽靈敏度為-8 -20dBm，效率 10%,返回的信號經(jīng)過空氣傳輸，讀寫器收到信號為-50dBm左右或更低。 設(shè)計(jì)讀寫器時(shí)應(yīng)該避免下變頻器進(jìn)入飽和限幅狀態(tài)，否則會(huì)將很微弱的
返回信號完全限幅掉，從而不能正常解調(diào)。典型高通濾波器是容性的， 最簡單的實(shí)現(xiàn)形式就是電容。
因?yàn)榘l(fā)射泄漏的信號很強(qiáng)(10-20dBm)，射頻或中頻信號都不適合進(jìn) 行放大，故RFID讀寫器一般采用直接下變頻至零中頻，這樣強(qiáng)的同頻干 擾就成為直流，而信號是交流形式存在的，為避免直流進(jìn)入模擬基帶放 大導(dǎo)致模擬電路進(jìn)入飽和狀態(tài),通常會(huì)在下變頻器后增加一個(gè)高通濾波器濾除直流，經(jīng)過濾波的信號進(jìn)入模擬基帶放大電路進(jìn)行放大，經(jīng)過低 通濾波后被送至數(shù)字基帶處理電路進(jìn)行采樣和處理。
背景技術(shù)：
中存在的缺點(diǎn)是經(jīng)過高通濾波器，不需要的直流被濾除了 ， 需要的交流進(jìn)入后續(xù)電路，但是讀寫器發(fā)射時(shí)，發(fā)射的信號也是交流的， 同樣經(jīng)過下變頻進(jìn)入了模擬基帶放大電路形成方波干擾，該方波干擾對 高通濾波器形成強(qiáng)烈的充放電現(xiàn)象，嚴(yán)重影響對正常接收信號的處理，
方波干擾如圖2所示。圖2為讀寫器發(fā)射信號形成的方波干擾示意圖， 左側(cè)為發(fā)射信號泄漏到接收端形成的方波干擾，由于電路不可避免存在 容性儲(chǔ)能器件，在發(fā)射關(guān)閉后很長時(shí)間內(nèi)信號不能歸零，表現(xiàn)出強(qiáng)的充 放電過程，接受部分的前導(dǎo)同步碼完全被限幅。圖示為I + 、 I一 (同相 差分)信號，Q+、 Q—(正交差分)信號只是相位和I + 、 I—(同相差 分)相差90度。圖2的左側(cè)部分即是發(fā)射形成的方波干擾，后部分是接 收信號，發(fā)射到接收有明顯的充放電過程，充放電會(huì)影響碼元識別，當(dāng) 充放電過于嚴(yán)重時(shí)會(huì)影響前導(dǎo)碼的正常識別，從而導(dǎo)致無法正常解調(diào)。

發(fā)明內(nèi)容
為克服上述已有技術(shù)的不足，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種 RFID讀寫器接收模擬基帶電路，可以將讀寫器發(fā)射信號形成的干擾降至 可接受的程度。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是
一種RFID讀寫器接收模擬基帶電路，包括接收下變頻器、高通濾波 器、放大器和低通濾波器，所述的接收下變頻器、高通濾波器、放大器 和低通濾波器順次相連，所述高通濾波器的輸出端還和一個(gè)開關(guān)電路相 連。
所述高通濾波器至少有一個(gè)，所述放大器至少有一個(gè)。 所述高通濾波器有兩個(gè)，所述放大器有兩個(gè)，所述的接收下變頻器、第一高通濾波器、第二高通濾波器、第一放大器、第二放大器和低通濾波器順次相連，所述第一高通濾波器的輸出端還和所述開關(guān)電路相連。
當(dāng)讀寫器發(fā)射信號時(shí)，所述的開關(guān)電路接通至地;讀寫器接收信號時(shí)，所述的開關(guān)電路斷開，信號正常通過高通濾波器至后續(xù)電路。所述開關(guān)電路的地接至實(shí)際的地或虛地。
所述的開關(guān)電路的地接至第一偏置電路，該第一偏置電路的輸出端與所述第一放大器的輸入端相連，第二偏置電路的輸出端與所述第二放大器的偏置輸入端相連。
所述的放大器是IQ正交放大器。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是
本發(fā)明的下變頻器使用兩個(gè)高通濾波器，在兩個(gè)高通濾波器間增加并聯(lián)開關(guān)，發(fā)射時(shí)開關(guān)接通至地，發(fā)射形成的干擾被短路至地，接收時(shí)開關(guān)斷開，信號正常通過高通濾波器至后續(xù)電路。經(jīng)過開關(guān)處理后，發(fā)射形成的干擾被降至可接受的程度，充放電基本消除。
上述電路中，開關(guān)的地可以接至實(shí)際的地或虛地，接至基帶放大電路的偏置電路效果更好，合理調(diào)整偏置能使得開關(guān)接通時(shí)的浪涌減小或增加偏置電流使放大器趨于截止或趨于飽和，在干擾到達(dá)的瞬間降低電路的增益，使干擾比信號放大倍數(shù)少。


圖1是RFID讀寫器的典型系統(tǒng)框圖。
圖2是讀寫器發(fā)射信號形成的方波干擾示意圖。
圖3是本發(fā)明RFID讀寫器接收模擬基帶電路的模擬基帶信號示意圖。
圖4是本發(fā)明RFID讀寫器接收模擬基帶電路的干擾和信號細(xì)節(jié)示意圖。
圖5是本發(fā)明增加開關(guān)后的基帶偏置電路的偏置電壓示意圖。
圖6是本發(fā)明RFID讀寫器接收模擬基帶電路的系統(tǒng)框圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明的具體實(shí)施方式
做進(jìn)一步詳細(xì)的說明，但不應(yīng)以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。
請參閱圖6本發(fā)明的系統(tǒng)框圖。本發(fā)明RFID讀寫器接收模擬基帶電路，包括接收下變頻器、高通濾波器、IQ正交放大器和低通濾波器。所述高通濾波器有兩個(gè)，所述IQ正交放大器有兩個(gè)，所述的接收下變頻器、第一高通濾波器、第二高通濾波器、第一 IQ正交放大器、第二 IQ正交放大器和低通濾波器順次相連，所述第一高通濾波器的輸出端還和一個(gè)開關(guān)電路相連。開關(guān)電路可以選用型號是DG2715DL-T1-E3的開關(guān)。
本發(fā)明對現(xiàn)有技術(shù)的改進(jìn)集中在接收部分，下變頻器使用兩個(gè)高通濾波器，在兩個(gè)高通濾波器間增加并聯(lián)開關(guān)，讀寫器發(fā)射信號時(shí)，開關(guān)接通至"地"，發(fā)射形成的干擾被短路至地；讀寫器接收信號時(shí)開關(guān)斷開，信號正常通過高通濾波器至后續(xù)電路。該并聯(lián)開關(guān)由讀寫器的微控制單元(MCU)發(fā)命令控制。經(jīng)過開關(guān)處理后，發(fā)射形成的干擾被降至可接受的程度，充放電基本消除，如圖3所示。圖3是本發(fā)明RFID讀寫器接收模擬基帶電路在增加開關(guān)后的模擬基帶信號的示意圖。圖中，上部的信道1為接收信號(I+/I-，Q+/Q_)之一路，下部的信道2是發(fā)射信號(I+/I-，Q+/Q-)之一路，由圖明顯看到發(fā)射時(shí)接收通路沒有干擾，也沒有嚴(yán)重的充放電現(xiàn)象，僅在發(fā)射開始和結(jié)束時(shí)有毛刺，該毛刺幅度和有用信號幅度相當(dāng)，不會(huì)影響接收前導(dǎo)同步碼的提取。增加開關(guān)基本消除了發(fā)射干擾，所引入的充放電極其輕微。
圖4是本發(fā)明本發(fā)明RFID讀寫器接收模擬基帶電路在增加開關(guān)后的干擾和信號細(xì)節(jié)，即圖4是圖3的細(xì)節(jié)放大示意圖，上部通道l是接收信號，下部通道2是發(fā)射信號?？梢姲l(fā)射時(shí)接收通道無干擾信號，僅發(fā)射開始和結(jié)束有毛刺，充放電現(xiàn)象比較輕微，不影響接收前導(dǎo)同步碼的上述電路中，開關(guān)的"地"可以接至實(shí)際的地或虛地，接至基帶放大
電路的偏置電路效果更好，在本發(fā)明中接至IQ正交放大器的偏置電路。所述的開關(guān)電路的地接至第一偏置電路，該第一偏置電路的輸出端與所述第一 IQ正交放大器的輸入端相連，第二偏置電路的輸出端與所述第二IQ正交放大器的偏置輸入端相連。
第一偏置電路和第二偏置電路均由三極管實(shí)現(xiàn)。
合理調(diào)整偏置能使得開關(guān)接通時(shí)的浪涌減小或增加偏置電流使放大器趨于截止或趨于飽和，在干擾到達(dá)的瞬間降低電路的增益，使干擾比信號放大倍數(shù)少。例如，設(shè)置一個(gè)中間電壓比如0.7V，而浪涌到達(dá)時(shí)要么使器件向飽和區(qū)靠近要么使器件向截止區(qū)靠近，在靠近飽和和截止區(qū)，信號被放大的倍數(shù)少。
圖5是本發(fā)明增加開關(guān)后的基帶偏置電路的偏置電壓示意圖。下面一條線為偏置電壓。圖5上部通道1是接收信號，下部通道2是第一正交放大器的偏置電壓(開關(guān)地接到第一正交放大器偏置電路輸入端)，在開關(guān)接通時(shí)，偏置電壓升高使第一正交放大器趨向飽和區(qū)，而開關(guān)關(guān)斷時(shí)，偏置電壓降低使第一正交放大器趨向于截止區(qū)。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非用來限定本發(fā)明的實(shí)施范圍。即凡依本發(fā)明申請專利范圍的內(nèi)容所作的等效變化與修飾，都應(yīng)為本發(fā)明的技術(shù)范疇。
權(quán)利要求
1、一種RFID讀寫器接收模擬基帶電路，包括接收下變頻器、高通濾波器、放大器和低通濾波器，所述的接收下變頻器、高通濾波器、放大器和低通濾波器順次相連，其特征在于所述高通濾波器的輸出端還和一個(gè)開關(guān)電路相連。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的RFID讀寫器接收模擬基帶電路，其特征在于 所述高通濾波器至少有一個(gè)，所述放大器至少有一個(gè)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的RFID讀寫器接收模擬基帶電路，其特征在于所述高通濾波器有兩個(gè)，所述放大器有兩個(gè)，所述的接收下變頻器、第 一高通濾波器、第二高通濾波器、第一放大器、第二放大器和低通濾波 器順次相連，所述第一高通濾波器的輸出端還和所述開關(guān)電路相連。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的RFID讀寫器接收模擬基帶電路，其特征在于 當(dāng)讀寫器發(fā)射信號時(shí)，所述的開關(guān)電路接通至地；讀寫器接收信號時(shí)， 所述的開關(guān)電路斷開，信號正常通過高通濾波器至后續(xù)電路。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的RFID讀寫器接收模擬基帶電路，其特征在于所述開關(guān)電路的地接至實(shí)際的地或虛地。
6、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的RFID讀寫器接收模擬基帶電路，其特征在于 所述的開關(guān)電路的地接至第一偏置電路，該第一偏置電路的輸出端與所 述第一放大器的輸入端相連，第二偏置電路的輸出端與所述第二放大器 的偏置輸入端相連。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1 6中任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的RFID讀寫器接收模擬基 帶電路，其特征在于所述的放大器是IQ正交放大器。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種RFID讀寫器接收模擬基帶電路，包括接收下變頻器、高通濾波器、放大器和低通濾波器，所述的接收下變頻器、高通濾波器、放大器和低通濾波器順次相連，所述高通濾波器的輸出端還和一個(gè)開關(guān)電路相連。本發(fā)明的下變頻器使用兩個(gè)高通濾波器，在兩個(gè)高通濾波器間增加并聯(lián)開關(guān)，發(fā)射時(shí)開關(guān)接通至地，發(fā)射形成的干擾被短路至地，接收時(shí)開關(guān)斷開，信號正常通過高通濾波器至后續(xù)電路。經(jīng)過開關(guān)處理后，發(fā)射形成的干擾被降至可接受的程度，充放電基本消除。
文檔編號H04B1/30GK101640546SQ200910055178
公開日2010年2月3日 申請日期2009年7月22日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月22日
發(fā)明者岳流鋒 申請人:上海坤銳電子科技有限公司