本申請(qǐng)涉及射頻通信領(lǐng)域,特別涉及一種載波抵消電路及RFID讀寫(xiě)器。
背景技術(shù):
目前,RFID系統(tǒng)主要由讀寫(xiě)器和標(biāo)簽組成,讀寫(xiě)器通過(guò)發(fā)射射頻信號(hào)將能量和數(shù)據(jù)發(fā)送給標(biāo)簽;并對(duì)標(biāo)簽返回的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,完成對(duì)標(biāo)簽的識(shí)別和讀寫(xiě)操作。標(biāo)簽接收讀寫(xiě)器發(fā)射的射頻信號(hào),響應(yīng)閱讀器的命令,并返回相應(yīng)的射頻信號(hào)給讀寫(xiě)器。
其中,讀寫(xiě)器中采用環(huán)形器或定向耦合器,將讀寫(xiě)器發(fā)射的強(qiáng)載波信號(hào)和接收到的標(biāo)簽反射弱信號(hào)分開(kāi)。但是,環(huán)形器或定向耦合器會(huì)泄露讀寫(xiě)器發(fā)射的強(qiáng)載波信號(hào)中的部分強(qiáng)載波信號(hào)到讀寫(xiě)器接收通道,而由于RFID系統(tǒng)中發(fā)射的強(qiáng)載波信號(hào)與接收到的標(biāo)簽反射弱信號(hào)完全同頻,因此濾波器無(wú)法濾除讀寫(xiě)器接收通道中的強(qiáng)載波信號(hào),導(dǎo)致讀寫(xiě)器接收通道中存在干擾信號(hào),使讀寫(xiě)器無(wú)法清晰的識(shí)別出標(biāo)簽反射弱信號(hào),降低了讀寫(xiě)器的讀寫(xiě)靈敏度差。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
為解決上述技術(shù)問(wèn)題,本申請(qǐng)實(shí)施例提供一種載波抵消電路,以達(dá)到實(shí)現(xiàn)泄露的載波信號(hào)的抵消,保證讀寫(xiě)器接收通道中僅保留接收到的標(biāo)簽反射弱信號(hào),改善讀寫(xiě)器的讀寫(xiě)靈敏度的目的,技術(shù)方案如下:
一種載波抵消電路,包括:第一移相衰減模塊M1、耦合器U2、收發(fā)隔離電路U3、第一數(shù)模轉(zhuǎn)換器U4、第一合成器U5、微控制單元和第一功率檢測(cè)器U6;
所述耦合器U2用于從所述收發(fā)隔離電路U3的第一端耦合出一路載波信號(hào)并引入所述第一移相衰減模塊M1的第一輸入端;
所述收發(fā)隔離電路U3的第三端與所述第一合成器U5的第一輸入端相連,所述第一合成器U5的第二輸入端與所述第一移相衰減模塊M1的輸出端相連,所述第一移相衰減模塊M1的第二輸入端與所述微控制單元相連;
所述第一合成器U5的輸出端與所述第一功率檢測(cè)器U6的輸入端相連,所述第一功率檢測(cè)器U6的輸出端與所述第一數(shù)模轉(zhuǎn)換器U4的輸入端相連,所述第一數(shù)模轉(zhuǎn)換器U4的輸出端與所述微控制單元相連;
所述第一移相衰減模塊M1,用于按照所述微控制單元生成的調(diào)整指令,對(duì)所述耦合器U2耦合出的載波信號(hào)進(jìn)行移相和幅值衰減生成抵消信號(hào);
所述第一合成器U5,用于對(duì)所述收發(fā)隔離電路U3的第二端接收的載波信號(hào)和所述第一移相衰減模塊M1輸出的信號(hào)進(jìn)行合成,得到合成信號(hào),其中所述第一移相衰減模塊M1輸出的所述抵消信號(hào)用于抵消所述收發(fā)隔離電路U3第一端泄露至所述收發(fā)隔離電路U3第三端的載波信號(hào);
所述第一功率檢測(cè)器U6,用于監(jiān)控所述第一合成器U5輸出的合成信號(hào)的功率,并通過(guò)所述第一數(shù)模轉(zhuǎn)換器U4將所述第一合成器U5輸出的合成信號(hào)的功率發(fā)送至所述微控制單元,以由所述微控制單元根據(jù)所述第一合成器U5輸出的合成信號(hào)的功率,生成所述調(diào)整指令。
優(yōu)選的,還包括:功分器U7、第二移相衰減模塊M2、第一限幅器U8、低噪放大器U9、第二數(shù)模轉(zhuǎn)換器U10、第二功率檢測(cè)器U11、第二合成器U12和第二限幅器U13;
所述功分器U7的輸入端SUM與所述耦合器U2的耦合端口CP相連,所述功分器U7的第一輸出端P1與所述第一移相衰減模塊M1的第一輸入端相連,所述功分器U7的第二輸出端P2與所述第二移相衰減模塊M2的第一輸入端相連;
所述第二移相衰減模塊M2的第二輸入端與所述微控制單元相連,所述第二移相衰減模塊M2的輸出端與所述第二合成器U12的第一輸入端P1相連;
所述第一限幅器U8的輸入端與所述第一合成器U5的輸出端SUM相連,所述第一限幅器U8的輸出端與所述低噪放大器U9的輸入端相連,所述低噪放大器U9的輸出端與所述第二合成器U12的第二輸入端P2相連, 所述第二合成器U12的輸出端SUM分別與所述第二限幅器U13的輸入端和第二功率檢測(cè)器U11的輸入端相連,所述第二功率檢測(cè)器U11的輸出端與所述第二數(shù)模轉(zhuǎn)換器U10的輸入端相連,所述第二數(shù)模轉(zhuǎn)換器U10的輸出端與所述微控制單元相連。
優(yōu)選的,所述收發(fā)隔離電路U3為環(huán)形器。
優(yōu)選的,所述第一移相衰減模塊M1包括:第三數(shù)模轉(zhuǎn)換器m1、第四數(shù)模轉(zhuǎn)換器m2和第一IQ矢量調(diào)制器m3;
所述第三數(shù)模轉(zhuǎn)換器m1的輸入端與所述微控制單元相連,所述第三數(shù)模轉(zhuǎn)換器m1的輸出端與所述第一IQ矢量調(diào)制器m3的第一控制端口相連,所述第四數(shù)模轉(zhuǎn)換器m2的輸入端與所述微控制單元相連,所述第四數(shù)模轉(zhuǎn)換器m2的輸出端與所述第一IQ矢量調(diào)制器m3的第二控制端口相連;
所述第一IQ矢量調(diào)制器m3的輸入端作為所述第一移相衰減模塊M1的第一輸入端,所述第一IQ矢量調(diào)制器m3的輸出端作為所述第一移相衰減模塊M1的輸出端,與所述第一合成器U5的第二輸入端P2相連。
優(yōu)選的,所述第一IQ矢量調(diào)制器m3包括:第一電橋m31、第一巴倫m32、第二巴倫m33、第三巴倫m34、第四巴倫m35、第一雙刀雙擲開(kāi)關(guān)m36、第二雙刀雙擲開(kāi)關(guān)m37、第一數(shù)控衰減器m38、第二數(shù)控衰減器m39和第三合成器m310;
所述第一電橋m31的輸入端作為所述第一IQ矢量調(diào)制器m3的輸入端,所述第一電橋m31的第一輸出端與所述第一巴倫m32的輸入端相連,所述第一電橋m31的第二輸出端與所述第三巴倫m34的輸入端相連;
所述第一巴倫m32的第一輸出端與所述第一雙刀雙擲開(kāi)關(guān)m36的第一開(kāi)關(guān)端相連,所述第一巴倫m32的第二輸出端與所述第一雙刀雙擲開(kāi)關(guān)m36的第二開(kāi)關(guān)端相連,所述第一雙刀雙擲開(kāi)關(guān)m36的第三開(kāi)關(guān)端與所述第二巴倫m33的第一輸入端相連,所述第一雙刀雙擲開(kāi)關(guān)m36的第四開(kāi)關(guān)端與所述第二巴倫m33的第二輸入端相連,所述第一雙刀雙擲開(kāi)關(guān)m36的控制端與所述微控制單元相連;
所述第二巴倫m33的輸出端與所述第一數(shù)控衰減器m38的第一輸入端相連,所述第一數(shù)控衰減器m38的第二輸入端與所述微控制單元相連,所述 第一數(shù)控衰減器m38的輸出端與所述第三合成器m310的第一輸入端P1相連;
所述第三巴倫m34的第一輸出端與所述第二雙刀雙擲開(kāi)關(guān)m37的第一開(kāi)關(guān)端相連,所述第三巴倫m34的第二輸出端與所述第二雙刀雙擲開(kāi)關(guān)m37的第二開(kāi)關(guān)端相連,所述第二雙刀雙擲開(kāi)關(guān)m37的第三開(kāi)關(guān)端與所述第四巴倫m35的第一輸入端相連,所述第二雙刀雙擲開(kāi)關(guān)m37的第四開(kāi)關(guān)端與所述第四巴倫m35的第二輸入端相連,所述第二雙刀雙擲開(kāi)關(guān)m37的控制端與所述微控制單元相連;
所述第四巴倫m35的輸出端與所述第二數(shù)控衰減器m39的第一輸入端相連,所述第二數(shù)控衰減器m39的第二輸入端與所述微控制單元相連,所述第二數(shù)控衰減器m39的輸出端與所述第三合成器m310的第二輸入端P2相連,所述第三合成器m310的輸出端作為所述第一IQ矢量調(diào)制器m3的輸出端。
優(yōu)選的,所述第二移相衰減模塊M2包括:第五數(shù)模轉(zhuǎn)換器m4、第六數(shù)模轉(zhuǎn)換器m5和第二IQ矢量調(diào)制器m6;
所述第五數(shù)模轉(zhuǎn)換器m4的輸入端與所述微控制單元相連,所述第五數(shù)模轉(zhuǎn)換器m4的輸出端與所述第二IQ矢量調(diào)制器m6的第一控制端口相連,所述第六數(shù)模轉(zhuǎn)換器m5的輸入端與所述微控制單元相連,所述第六數(shù)模轉(zhuǎn)換器m5的輸出端與所述第二IQ矢量調(diào)制器m6的第二控制端口相連;
所述第二IQ矢量調(diào)制器m6的輸入端作為所述第二移相衰減模塊M2的第一輸入端,所述第二IQ矢量調(diào)制器m6的輸出端作為所述第二移相衰減模塊M2的輸出端,與所述第二合成器U12的第二輸入端P2相連。
優(yōu)選的,所述第二IQ矢量調(diào)制器m6包括:第二電橋m61、第五巴倫m62、第六巴倫m63、第七巴倫m64、第八巴倫m65、第三雙刀雙擲開(kāi)關(guān)m66、第四雙刀雙擲開(kāi)關(guān)m67、第三數(shù)控衰減器m68、第四數(shù)控衰減器m69和第四合成器m610;
所述第二電橋m61的輸入端作為所述第二IQ矢量調(diào)制器m6的輸入端,所述第二電橋m61的第一輸出端與所述第五巴倫m62的輸入端相連,所述第二電橋m61的第二輸出端與所述第七巴倫m64的輸入端相連;
所述第五巴倫m62的第一輸出端與所述第三雙刀雙擲開(kāi)關(guān)m66的第一開(kāi)關(guān)端相連,所述第五巴倫m62的第二輸出端與所述第三雙刀雙擲開(kāi)關(guān)m66的第二開(kāi)關(guān)端相連,所述第三雙刀雙擲開(kāi)關(guān)m66的第三開(kāi)關(guān)端與所述第六巴倫m63的第一輸入端相連,所述第三雙刀雙擲開(kāi)關(guān)m66的第四開(kāi)關(guān)端與所述第六巴倫m63的第二輸入端相連,所述第三雙刀雙擲開(kāi)關(guān)m66的控制端與所述微控制單元相連;
所述第六巴倫m63的輸出端與所述第三數(shù)控衰減器m68的第一輸入端相連,所述第三數(shù)控衰減器m68的第二輸入端與所述微控制單元相連,所述第三數(shù)控衰減器m68的輸出端與所述第四合成器m610的第一輸入端P1相連;
所述第七巴倫m64的第一輸出端與所述第四雙刀雙擲開(kāi)關(guān)m67的第一開(kāi)關(guān)端相連,所述第七巴倫m64的第二輸出端與所述第四雙刀雙擲開(kāi)關(guān)m67的第二開(kāi)關(guān)端相連,所述第四雙刀雙擲開(kāi)關(guān)m67的第三開(kāi)關(guān)端與所述第八巴倫m65的第一輸入端相連,所述第四雙刀雙擲開(kāi)關(guān)m67的第四開(kāi)關(guān)端與所述第八巴倫m65的第二輸入端相連,所述第四雙刀雙擲開(kāi)關(guān)m67的控制端與所述微控制單元相連;
所述第八巴倫m65的輸出端與所述第四數(shù)控衰減器m69的第一輸入端相連,所述第四數(shù)控衰減器m69的第二輸入端與所述微控制單元相連,所述第四數(shù)控衰減器m69的輸出端與所述第四合成器m610的第二輸入端P2相連,所述第四合成器m610的輸出端作為所述第二IQ矢量調(diào)制器m6的輸出端。
一種RFID讀寫(xiě)器,包括如上述任意一項(xiàng)所述的載波抵消電路。
優(yōu)選的,所述RFID讀寫(xiě)器工作在900M頻段。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本申請(qǐng)的有益效果為:
在本申請(qǐng)中,通過(guò)耦合器U2從收發(fā)隔離電路U3的第一端耦合出一路載波信號(hào)并引入第一移相衰減模塊M1的第一輸入端,第一移相衰減模塊M1則按照所述微控制單元生成的調(diào)整指令,對(duì)所述耦合器U2耦合出的載波信號(hào)進(jìn)行移相和幅值衰減生成抵消信號(hào),由第一合成器U5對(duì)收發(fā)隔離電路U3的第二端接收的載波信號(hào)和第一移相衰減模塊M1輸出的信號(hào)進(jìn)行合 成,得到合成信號(hào),其中第一移相衰減模塊M1輸出的抵消信號(hào)用于抵消收發(fā)隔離電路U3第一端泄露至收發(fā)隔離電路U3第三端的載波信號(hào),實(shí)現(xiàn)泄露的載波信號(hào)的抵消,完成干擾信號(hào)的濾除,保證讀寫(xiě)器接收通道中僅保留接收到的標(biāo)簽反射弱信號(hào),改善了讀寫(xiě)器的讀寫(xiě)靈敏度。
附圖說(shuō)明
為了更清楚地說(shuō)明本申請(qǐng)實(shí)施例中的技術(shù)方案,下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹,顯而易見(jiàn)地,下面描述中的附圖僅僅是本申請(qǐng)的一些實(shí)施例,對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講,在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1是本申請(qǐng)?zhí)峁┑妮d波抵消電路的一種電氣原理示意圖;
圖2是本申請(qǐng)?zhí)峁┑妮d波抵消電路的另一種電氣原理示意圖;
圖3是本申請(qǐng)?zhí)峁┑牡谝灰葡嗨p模塊M1的一種結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4是本申請(qǐng)?zhí)峁┑牡谝籌Q矢量調(diào)制器m3的一種結(jié)構(gòu)示意圖;
圖5是本申請(qǐng)?zhí)峁┑牡诙葡嗨p模塊M2的一種結(jié)構(gòu)示意圖;
圖6是本申請(qǐng)?zhí)峁┑牡诙蘒Q矢量調(diào)制器m6的一種結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合本申請(qǐng)實(shí)施例中的附圖,對(duì)本申請(qǐng)實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實(shí)施例僅僅是本申請(qǐng)一部分實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例?;诒旧暾?qǐng)中的實(shí)施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例,都屬于本申請(qǐng)保護(hù)的范圍。
實(shí)施例一
在本實(shí)施例中,提供了一種載波抵消電路,請(qǐng)參見(jiàn)圖1,載波抵消電路包括:第一移相衰減模塊M1、耦合器U2、收發(fā)隔離電路U3、第一數(shù)模轉(zhuǎn)換器U4、第一合成器U5、微控制單元和第一功率檢測(cè)器U6。
所述耦合器U2用于從所述收發(fā)隔離電路U3的第一端耦合出一路載波 信號(hào)并引入所述第一移相衰減模塊M1的第一輸入端。
其中,從所述收發(fā)隔離電路U3的第一端耦合出一路載波信號(hào)指的是從RFID讀寫(xiě)器的發(fā)射端至收發(fā)隔離電路U3的第一端的信號(hào)流中耦合出一路載波信號(hào)。
其中耦合器U2可以為定向耦合器,耦合器U2的輸入端口IN用于接收需發(fā)射的載波信號(hào),耦合器U2的第一輸出端口OUT與隔離收發(fā)電路U3的第一端相連,耦合器U2的耦合端口CP與第一移相衰減模塊M1的第一輸入端相連,耦合器U2的第二輸出端口ISO與電阻R的第一端相連,電阻R的第二端接地。
其中,電阻R的電阻值具體為50Ω。
收發(fā)隔離電路U3的第三端與第一合成器U5的第一輸入端P1相連,第一合成器U5的第二輸入端P2與第一移相衰減模塊M1的輸出端相連,第一移相衰減模塊M1的第二輸入端與微控制單元相連。
第一功率檢測(cè)器U6的輸入端與第一合成器U5的輸出端SUM相連,第一功率檢測(cè)器U6的輸出端與第一數(shù)模轉(zhuǎn)換器U4的輸入端相連,第一數(shù)模轉(zhuǎn)換器U4的輸出端與微控制單元相連。
在本實(shí)施例中,現(xiàn)對(duì)圖1示出的載波抵消電路的原理進(jìn)行說(shuō)明,具體如下:
第一移相衰減模塊M1,用于按照所述微控制單元生成的調(diào)整指令,對(duì)耦合器U2耦合出的載波信號(hào)進(jìn)行移相和幅值衰減生成抵消信號(hào)。
所述第一合成器U5,對(duì)所述收發(fā)隔離電路U3的第二端接收的載波信號(hào)和第一移相衰減模塊M1輸出的信號(hào)進(jìn)行合成,得到合成信號(hào),其中所述第一移相衰減模塊M1輸出的所述抵消信號(hào)用于抵消所述收發(fā)隔離電路U3第一端泄露至所述收發(fā)隔離電路U3第三端的載波信號(hào)。
第一功率檢測(cè)器U6,用于監(jiān)控所述第一合成器U5輸出的合成信號(hào)的功率,并通過(guò)所述第一數(shù)模轉(zhuǎn)換器U4將所述第一合成器U5輸出的合成信號(hào)的功率發(fā)送至所述微控制單元,以由所述微控制單元根據(jù)所述第一合成器U5輸出的合成信號(hào)的功率,生成所述調(diào)整指令。
其中,第一功率檢測(cè)器U6具體可以實(shí)時(shí)監(jiān)控所述第一合成器U5輸出的合成信號(hào)的功率。
在本實(shí)施例中,收發(fā)隔離電路U3具體可以為環(huán)形器。
在本實(shí)施例中,現(xiàn)對(duì)圖1示出的載波抵消電路的原理進(jìn)行說(shuō)明,具體如下:
收發(fā)隔離電路U3的第一端輸入需發(fā)射的載波信號(hào),耦合器U2從所述收發(fā)隔離電路U3的第一端耦合出一路載波信號(hào)并引入所述第一移相衰減模塊M1的第一輸入端。以及,收發(fā)隔離電路U3將第一端輸入的載波信號(hào)通過(guò)第二端的天線ANT發(fā)射出去,并通過(guò)第二端的天線ANT接收載波信號(hào)(即與上述讀寫(xiě)器匹配的標(biāo)簽發(fā)射的標(biāo)簽反射弱信號(hào)),收發(fā)隔離電路U3的第三端會(huì)輸出接收到的載波信號(hào),且收發(fā)隔離電路U3的第一端會(huì)泄露一部分載波信號(hào)至所述收發(fā)隔離電路U3第三端。第一功率檢測(cè)器U6實(shí)時(shí)監(jiān)控第一合成器U5輸出的合成信號(hào)的功率,并通過(guò)所述第一數(shù)模轉(zhuǎn)換器U4將所述第一合成器U5輸出的合成信號(hào)的功率發(fā)送至所述微控制單元,以由所述微控制單元根據(jù)所述第一合成器U5輸出的合成信號(hào)的功率,生成調(diào)整指令,發(fā)送相應(yīng)的調(diào)整命令至第一移相衰減模塊M1,直到第一移相衰減模塊M1生成一個(gè)與隔離收發(fā)電路U3的第二端泄露的載波信號(hào)等幅反相的抵消信號(hào)為止。
在本申請(qǐng)中,通過(guò)耦合器U2從收發(fā)隔離電路U3的第一端耦合出一路載波信號(hào)并引入第一移相衰減模塊M1的第一輸入端,第一移相衰減模塊M1則按照所述微控制單元生成的調(diào)整指令,對(duì)所述耦合器U2耦合出的載波信號(hào)進(jìn)行移相和幅值衰減生成抵消信號(hào),由第一合成器U5對(duì)收發(fā)隔離電路U3的第二端接收的載波信號(hào)和第一移相衰減模塊M1輸出的信號(hào)進(jìn)行合成,得到合成信號(hào),其中第一移相衰減模塊M1輸出的所述抵消信號(hào)用于抵消收發(fā)隔離電路U3第一端泄露至收發(fā)隔離電路U3第三端的載波信號(hào),其中收發(fā)隔離電路U3的第二端接收的載波信號(hào)中混雜有收發(fā)隔離電路U3第一端泄露至收發(fā)隔離電路U3第三端的載波信號(hào),因而實(shí)現(xiàn)了泄露的載波信號(hào)的抵消,完成干擾信號(hào)的濾除,保證讀寫(xiě)器接收通道中僅保留接收到的標(biāo) 簽反射弱信號(hào),改善了讀寫(xiě)器的讀寫(xiě)靈敏度。
但是,在本實(shí)施例中,在最大程度的抑制接收通道的載波信號(hào)即保證RFID讀寫(xiě)器接收通道中僅保留接收到的標(biāo)簽反射弱信號(hào)的同時(shí),RFID讀寫(xiě)器接收通道中底噪也有一定的抬高,因此RFID讀寫(xiě)器接收通道的信噪比還有改善的空間。
實(shí)施例二
在本實(shí)施例中,在圖1示出的載波抵消電路的基礎(chǔ)上擴(kuò)展出另外一種載波抵消電路,請(qǐng)參見(jiàn)圖2,在圖1示出的載波抵消電路的基礎(chǔ)上還包括:功分器U7、第二移相衰減模塊M2、第一限幅器U8、低噪放大器U9、第二數(shù)模轉(zhuǎn)換器U10、第二功率檢測(cè)器U11、第二合成器U12和第二限幅器U13。
所述功分器U7的輸入端SUM與所述耦合器U2的耦合端口CP相連,所述功分器U7的第一輸出端P1與所述第一移相衰減模塊M1的第一輸入端相連,所述功分器U7的第二輸出端P2與所述第二移相衰減模塊M2的第一輸入端相連。
所述第二移相衰減模塊M2的第二輸入端與所述微控制單元相連,所述第二移相衰減模塊M2的輸出端與所述第二合成器U12的第一輸入端P1相連。
所述第一限幅器U8的輸入端與所述第一合成器U5的輸出端SUM相連,所述第一限幅器U8的輸出端與所述低噪放大器U9的輸入端相連,所述低噪放大器U9的輸出端與所述第二合成器U12的第二輸入端P2相連,所述第二合成器U12的輸出端SUM分別與所述第二限幅器U13的輸入端和第二功率檢測(cè)器U11的輸入端相連,所述第二功率檢測(cè)器U11的輸出端與所述第二數(shù)模轉(zhuǎn)換器U10的輸入端相連,所述第二數(shù)模轉(zhuǎn)換器U10的輸出端與所述微控制單元相連。
現(xiàn)對(duì)本實(shí)施例示出的載波抵消電路的工作原理進(jìn)行說(shuō)明,具體如下:
收發(fā)隔離電路U3的第一端接收需發(fā)射的載波信號(hào),耦合器U2從所述收發(fā)隔離電路U3的第一端耦合出一路載波信號(hào)并引入功分器U7,耦合器 U2耦合出的載波信號(hào)通過(guò)個(gè)功分器U7生產(chǎn)兩路信號(hào),分別輸入到第一移相衰減模塊M1和第二移相衰減模塊M2中,第一移相衰減模塊M1和第二移相衰減模塊M2產(chǎn)生的抵消信號(hào)分別用于第一次載波抵消和第二次載波抵消。由于第一移相衰減模塊M1調(diào)整過(guò)程中,第一合成器U5的輸出功率有可能很高,因此第一次載波抵消后添加了一個(gè)限幅器U8,以防止低噪放大器U9燒壞。低噪放大器U9對(duì)標(biāo)簽反射弱信號(hào)進(jìn)行放大的同時(shí),對(duì)第一次載波抵消后的載波也進(jìn)行了放大。為了提高信噪比,在低噪放大器U9后面進(jìn)行第二次載波抵消。其工作原理與第一次載波抵消類(lèi)似,通過(guò)第二功率檢測(cè)器U11監(jiān)控第二合成器U12輸出端的功率大小,不斷調(diào)整第二移相衰減模塊M2的狀態(tài),直至第二合成器U12的輸出功率最小。在第二次載波抵消后,同樣添加了一個(gè)第二限幅器U13,對(duì)后續(xù)射頻芯片其保護(hù)作用。
與實(shí)施例一示出的載波抵消電路相比,本實(shí)施例示出的載波抵消電路的低噪放對(duì)標(biāo)簽反射弱信號(hào)進(jìn)行了放大的同時(shí),通過(guò)第二移相衰減模塊M2、第二合成器U12、第二功率檢測(cè)器U11、第二數(shù)模轉(zhuǎn)換器U10進(jìn)行第二次載波抵消,使泄漏的載波信號(hào)仍能夠保持較低功率,進(jìn)一步改善了讀寫(xiě)器的讀寫(xiě)靈敏度。在RFID讀寫(xiě)器的穩(wěn)定性方面,在第一次載波抵消效果由于環(huán)境變化而有所惡化的情況下,第二次載波抵消支路仍能夠進(jìn)行自動(dòng)調(diào)整,使泄漏的載波功率穩(wěn)定在某個(gè)較低的水平上,使產(chǎn)品的性能基本保持不變。
在上述實(shí)施例中,第一移相衰減模塊M1的具體結(jié)構(gòu)請(qǐng)參見(jiàn)圖3,第一移相衰減模塊M1包括:第三數(shù)模轉(zhuǎn)換器m1、第四數(shù)模轉(zhuǎn)換器m2和第一IQ矢量調(diào)制器m3。
所述第三數(shù)模轉(zhuǎn)換器m1的輸入端與所述微控制單元相連,所述第三數(shù)模轉(zhuǎn)換器m1的輸出端與所述第一IQ矢量調(diào)制器m3的第一控制端口相連,所述第四數(shù)模轉(zhuǎn)換器m2的輸入端與所述微控制單元相連,所述第四數(shù)模轉(zhuǎn)換器m2的輸出端與所述第一IQ矢量調(diào)制器m3的第二控制端口相連。
所述第一IQ矢量調(diào)制器m3的輸入端作為所述第一移相衰減模塊M1的第一輸入端,所述第一IQ矢量調(diào)制器m3的輸出端作為所述第一移相衰減模塊M1的輸出端,與所述第一合成器U5的第二輸入端P2相連。
現(xiàn)對(duì)圖3示出的第一移相衰減模塊M1的工作原理進(jìn)行說(shuō)明,具體如下:
微控制單元通過(guò)第三數(shù)模轉(zhuǎn)換器m1輸出模擬控制量I,通過(guò)第四數(shù)模轉(zhuǎn)換器m2輸出模擬控制量Q,控制第一IQ矢量調(diào)制器m3對(duì)耦合器U2的耦合端口CP耦合出的載波信號(hào)進(jìn)行0°~360°移相和30dB范圍內(nèi)的幅值衰減。其中,微控制單元通過(guò)合適的調(diào)整,輸出相應(yīng)的模擬控制量I和模擬控制量Q,可以使第一IQ矢量調(diào)制器m3生成與收發(fā)隔離電路U3的第二端泄露的載波信號(hào)等幅反相的抵消信號(hào)。
在本實(shí)施例中,圖3示出的第一IQ矢量調(diào)制器m3的具體結(jié)構(gòu)可以參見(jiàn)圖4,第一IQ矢量調(diào)制器m3包括:第一電橋m31、第一巴倫m32、第二巴倫m33、第三巴倫m34、第四巴倫m35、第一雙刀雙擲開(kāi)關(guān)m36、第二雙刀雙擲開(kāi)關(guān)m37、第一數(shù)控衰減器m38、第二數(shù)控衰減器m39和第三合成器m310。
所述第一電橋m31的輸入端作為所述第一IQ矢量調(diào)制器m3的輸入端,所述第一電橋m31的第一輸出端與所述第一巴倫m32的輸入端相連,所述第一電橋m31的第二輸出端與所述第三巴倫m34的輸入端相連。
所述第一巴倫m32的第一輸出端與所述第一雙刀雙擲開(kāi)關(guān)m36的第一開(kāi)關(guān)端相連,所述第一巴倫m32的第二輸出端與所述第一雙刀雙擲開(kāi)關(guān)m36的第二開(kāi)關(guān)端相連,所述第一雙刀雙擲開(kāi)關(guān)m36的第三開(kāi)關(guān)端與所述第二巴倫m33的第一輸入端相連,所述第一雙刀雙擲開(kāi)關(guān)m36的第四開(kāi)關(guān)端與所述第二巴倫m33的第二輸入端相連,所述第一雙刀雙擲開(kāi)關(guān)m36的控制端與所述微控制單元相連。
所述第二巴倫m33的輸出端與所述第一數(shù)控衰減器m38的第一輸入端相連,所述第一數(shù)控衰減器m38的第二輸入端與所述微控制單元相連,所述第一數(shù)控衰減器m38的輸出端與所述第三合成器m310的第一輸入端P1相連。
所述第三巴倫m34的第一輸出端與所述第二雙刀雙擲開(kāi)關(guān)m37的第一開(kāi)關(guān)端相連,所述第三巴倫m34的第二輸出端與所述第二雙刀雙擲開(kāi)關(guān)m37的第二開(kāi)關(guān)端相連,所述第二雙刀雙擲開(kāi)關(guān)m37的第三開(kāi)關(guān)端與所述第四巴 倫m35的第一輸入端相連,所述第二雙刀雙擲開(kāi)關(guān)m37的第四開(kāi)關(guān)端與所述第四巴倫m35的第二輸入端相連,所述第二雙刀雙擲開(kāi)關(guān)m37的控制端與所述微控制單元相連。
所述第四巴倫m35的輸出端與所述第二數(shù)控衰減器m39的第一輸入端相連,所述第二數(shù)控衰減器m39的第二輸入端與所述微控制單元相連,所述第二數(shù)控衰減器m39的輸出端與所述第三合成器m310的第二輸入端P2相連,所述第三合成器m310的輸出端作為所述第一IQ矢量調(diào)制器m3的輸出端。
其中,第一電橋m31具體可以為第一3dB電橋。
現(xiàn)對(duì)圖4示出的第一IQ矢量調(diào)制器m3的工作原理進(jìn)行說(shuō)明,具體如下:第一電橋m31的第一輸出端輸出I路信號(hào),第一電橋m31的第二輸出端輸出Q路信號(hào),且I路信號(hào)和Q路信號(hào)相差90°。當(dāng)圖4中虛線方框中的器件不存在時(shí),第一電橋m31輸出的兩路相差90°的I路信號(hào)和Q路信號(hào),分別經(jīng)兩個(gè)數(shù)控衰減器后進(jìn)行功率合成。根據(jù)矢量疊加的原理,當(dāng)兩路正交信號(hào)的幅值在0~30dB范圍變化時(shí),其合成信號(hào)相位可實(shí)現(xiàn)0°~90°的移相,幅度可實(shí)現(xiàn)0~30dB的變化。
第一巴倫m32、第二巴倫m33和第一雙刀雙擲開(kāi)關(guān)m36可以實(shí)現(xiàn)輸入信號(hào)是否反向的功能(移相0°或者180°),并且第三巴倫m34、第四巴倫m35和第二雙刀雙擲開(kāi)關(guān)m37可以實(shí)現(xiàn)輸入信號(hào)是否反向的功能(移相0°或者180°)。若I路信號(hào)移相180°后再與Q路信號(hào)合成,可實(shí)現(xiàn)90°~180°的移相,幅度也可實(shí)現(xiàn)0~30dB的變化。同理,若I、Q兩路同時(shí)移相180°,可實(shí)現(xiàn)180°~270°的移相;若I路信號(hào)不移相,Q路信號(hào)移相180°,可實(shí)現(xiàn)270°~360°的移相。綜上,通過(guò)微控制單元切換I、Q兩路信號(hào)是否移相180°,并且調(diào)整第一數(shù)控衰減器m38和第二數(shù)控衰減器m39,可實(shí)現(xiàn)輸出信號(hào)0°~360°的移相和幅度30dB范圍內(nèi)的變化。
在上述載波抵消電路中,第二移相衰減模塊M2的具體結(jié)構(gòu)請(qǐng)參見(jiàn)圖5,第二移相衰減模塊M2包括:第五數(shù)模轉(zhuǎn)換器m4、第六數(shù)模轉(zhuǎn)換器m5和第二IQ矢量調(diào)制器m6。
所述第五數(shù)模轉(zhuǎn)換器m4的輸入端與所述微控制單元相連,所述第五數(shù)模轉(zhuǎn)換器m4的輸出端與所述第二IQ矢量調(diào)制器m6的第一控制端口相連,所述第六數(shù)模轉(zhuǎn)換器m5的輸入端與所述微控制單元相連,所述第六數(shù)模轉(zhuǎn)換器m5的輸出端與所述第二IQ矢量調(diào)制器m6的第二控制端口相連。
所述第二IQ矢量調(diào)制器m6的輸入端作為所述第二移相衰減模塊M2的第一輸入端,所述第二IQ矢量調(diào)制器m6的輸出端作為所述第二移相衰減模塊M2的輸出端,與所述第二合成器U12的第二輸入端P2相連。
圖5示出的第二移相衰減模塊M2的工作原理與圖3示出的第一移相衰減模塊M1的工作原理相同,在此不再贅述。
其中,第二IQ矢量調(diào)制器m6的具體結(jié)構(gòu)請(qǐng)參見(jiàn)圖6,第二IQ矢量調(diào)制器m6包括:第二電橋m61、第五巴倫m62、第六巴倫m63、第七巴倫m64、第八巴倫m65、第三雙刀雙擲開(kāi)關(guān)m66、第四雙刀雙擲開(kāi)關(guān)m67、第三數(shù)控衰減器m68、第四數(shù)控衰減器m69和第四合成器m610。
所述第二電橋m61的輸入端作為所述第二IQ矢量調(diào)制器m6的輸入端,所述第二電橋m61的第一輸出端與所述第五巴倫m62的輸入端相連,所述第二電橋m61的第二輸出端與所述第七巴倫m64的輸入端相連。
所述第五巴倫m62的第一輸出端與所述第三雙刀雙擲開(kāi)關(guān)m66的第一開(kāi)關(guān)端相連,所述第五巴倫m62的第二輸出端與所述第三雙刀雙擲開(kāi)關(guān)m66的第二開(kāi)關(guān)端相連,所述第三雙刀雙擲開(kāi)關(guān)m66的第三開(kāi)關(guān)端與所述第六巴倫m63的第一輸入端相連,所述第三雙刀雙擲開(kāi)關(guān)m66的第四開(kāi)關(guān)端與所述第六巴倫m63的第二輸入端相連,所述第三雙刀雙擲開(kāi)關(guān)m66的控制端與所述微控制單元相連。
所述第六巴倫m63的輸出端與所述第三數(shù)控衰減器m68的第一輸入端相連,所述第三數(shù)控衰減器m68的第二輸入端與所述微控制單元相連,所述第三數(shù)控衰減器m68的輸出端與所述第四合成器m610的第一輸入端P1相連。
所述第七巴倫m64的第一輸出端與所述第四雙刀雙擲開(kāi)關(guān)m67的第一開(kāi)關(guān)端相連,所述第七巴倫m64的第二輸出端與所述第四雙刀雙擲開(kāi)關(guān)m67 的第二開(kāi)關(guān)端相連,所述第四雙刀雙擲開(kāi)關(guān)m67的第三開(kāi)關(guān)端與所述第八巴倫m65的第一輸入端相連,所述第四雙刀雙擲開(kāi)關(guān)m67的第四開(kāi)關(guān)端與所述第八巴倫m65的第二輸入端相連,所述第四雙刀雙擲開(kāi)關(guān)m67的控制端與所述微控制單元相連。
所述第八巴倫m65的輸出端與所述第四數(shù)控衰減器m69的第一輸入端相連,所述第四數(shù)控衰減器m69的第二輸入端與所述微控制單元相連,所述第四數(shù)控衰減器m69的輸出端與所述第四合成器m610的第二輸入端P2相連,所述第四合成器m610的輸出端作為所述第二IQ矢量調(diào)制器m6的輸出端。
其中,第二電橋m61具體可以為第二3dB電橋。
圖6示出的第二IQ矢量調(diào)制器m6的工作原理與圖4示出的第一IQ矢量調(diào)制器m3的工作原理相同,在此不再贅述。
實(shí)施例三
本實(shí)用新型還提供了一種RFID讀寫(xiě)器,該RFID讀寫(xiě)器包括以上所述的載波抵消電路。
其中,RFID讀寫(xiě)器工作在900M頻段,用于和900M電子標(biāo)簽進(jìn)行交互。
需要說(shuō)明的是,在本文中,術(shù)語(yǔ)“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含,從而使得包括一系列要素的過(guò)程、方法、物品或者設(shè)備不僅包括那些要素,而且還包括沒(méi)有明確列出的其他要素,或者是還包括為這種過(guò)程、方法、物品或者設(shè)備所固有的要素。在沒(méi)有更多限制的情況下,由語(yǔ)句“包括一個(gè)……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的過(guò)程、方法、物品或者設(shè)備中還存在另外的相同要素。
對(duì)所公開(kāi)的實(shí)施例的上述說(shuō)明,使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本實(shí)用新型。對(duì)這些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員來(lái)說(shuō)是顯而易見(jiàn)的,本文中所定義的一般原理可以在不脫離本實(shí)用新型的精神或范圍的情況下,在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此,本實(shí)用新型將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例,而是要符合與本文所公開(kāi)的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬范 圍。