專利名稱：一種rfid讀寫器中自適應防止前向信號干擾反向信號的裝置的制作方法
技術領域：
本發明公布了一種裝置，涉及模擬電路設計和模擬集成電路設計領域，涉及大信號對小信號的影響，特別在RFID讀寫器的接收機前端，防止前向信號干擾反向信號。利用二極管PN結正向導通電壓的限幅特性，實現無需額外控制的自適應濾波電路，以使射頻識別讀寫器的反向信號能正常放大。
背景技術：
無源UHF射頻系統的識讀過程是:由識讀器發送射頻信號、并將能量傳給應答器，這些高頻信號經電子標簽內產生的識別信號調制后，將形成的已調信號反射發送回閱讀器，由閱讀器將接收到已調信號，進行解調、放大及濾波，對解調出的識別信號進行識別。實際中，閱讀器將接收到的電子標簽反射信號放大后，常會被截止掉或者疊加上其他頻段的脈沖。其原因在于:RFID前向信號即發射時的調制信號，和反向信號即電子標簽反射回來的信號，分時出現在解調后的信號上時，前向信號強度很大(可達伏級)，直接輸入閱讀器的放大電路，會使這個電路瞬間截止和飽和；同時及其微弱(通常為微伏級)的反向信號，緊隨強大的前向信號進入上述放大電路時會產生很大的低頻脈沖，嚴重影響了反向信號的信號完整性，甚至導致反向信號前導碼丟失。迄今公知的防范方法有:①用導通和關閉電路的信號控制開關的方法將大信號多余的能量泄放接地；②用增加RC濾波電路的方法將不同速率的信號動態調整至適合的頻率范圍。不過，RC濾波電路的充放電時會產生其他寄生的脈沖使問題變得更復雜，且上述方法的電路都較復雜且效果差。
發明內容為解決上述問題，本實用新型提供一種簡單電路不需要額外的開關控制電路，不需要增加動態的濾波器，能夠針對RFID所有速率的解調信號，防止前向信號對反向信號的影響的方法及裝置。·本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是:在RFID讀寫器的射頻接收機中包括1、2、3三部分。I為下變頻混頻器(由說明書附圖上圖1和圖2中所示I部分)。作為解調器。這種混頻器是單路輸出的混頻器和/或差分輸出的混頻器和/或I/Q解調混頻器和/或差分輸出的I/Q解調混頻器。2為放大電路(由說明書附圖的圖1和圖2中所示2部分)。是單路的放大電路和差分放大電路和儀用放大電路；以及上三種放大電路構成的一級放大電路或二級放大電路或三級放大電路。3為自適應防止前向信號干擾反向信號的裝置(由說明書附圖上圖1和圖2中所示3部分)。由一個連接到放大電路電壓基準的二極管、或三極管、或其他元器件中的PN結和一個電阻構成的，自適應帶寬與自適應增益的濾波電路。這個二極管是任何類型的二極管。電阻在一定條件下可以阻值為零即省略。改進電路增加一路反向的二極管或三極管，效果會更好。本實用新型的有益效果:利用了 PN結的正向導通電壓，很好的隔離了前向信號在交流耦合時產生的充放電以及強的前向信號所引起的放大電路飽和，截止對反向信號的影響。實際電路中，一般選用肖特基管為佳，因為肖特基管正向導通電壓比普通的硅二極管低，普通硅二極管正向導通電壓是0.7V，而肖特基管正向導通電壓0.3V，而且肖特基管的響應速度快。可以最大限度的更快的泄放前向信號的能量，降低前向信號對反向信號的干擾。而由于反向信號非常微弱，所以這個電路對反向信號沒有任何影響。使用任何的濾波電路RC濾波或者其他濾波，實際實現過程中，都會有帶內損耗，會對反向信號有一定的衰減。通過這個電路后，前向信號及其產生的附加效應都被限制在Vref±0.3V之內，進入放大電路時候，即使低電壓工作的放大電路壓擺率低也能保證信號的完整。這個電路的優勢:①非常好的隔離了前向信號(大信號)對反向信號(小信號)的影響。②對反向信號沒有衰減。最大程度減少了前向信號到反向信號之間的充放電過程，保證了反向信號的輸入放大電路前的完整性，也保證了輸入放大電路后的幀完整性。③對后級放大電路要求降低，可以用于低電壓電路。④無需額外的控制電路。自動適應任何頻段的RFID讀寫器，自動適應任何速率的RFID前向和反向信號。⑤結構簡單，比之前所有在此領域的發明電路都簡單。


:圖1是本發明原理框圖。圖2是本發明改進型原理框圖。圖3是原始的讀寫器接收機原理框圖。
具體實施方式
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以下結合附圖和實施例對本發明的具體實施方式
做進一步詳細說明，但不以此例來限制本發明的保護范圍。原始的下變頻混頻器I和放大電路2之間的連接，如圖3所示。通常有電容C交流耦合，因為很多混頻器輸出帶有直流分量，為了隔離直流分量對放電電路的影響，絕大部分采用交流耦合。利用本發明的原理，在耦合電容之后，放大電路之前加入由二極管構成的限幅電路。二極管種類很多，選用肖特基管為佳。兩個二極管一正一反并聯加電阻串聯，連接到放大電路的直流偏置或者基準源(針對運算放大器構成的放大電路)。這樣可以把所有輸入放電電路的信號，控制在Vref土0.3V。完全消除前向信號對反向信號的影響。高性 能的讀寫器里，通常使用零中頻正交解調和差分放電電路。有I+、1_兩路輸出或者有I+、1-、Q+、Q-四路輸出。無論多少路輸出，只要參照單路輸出的方法，在每一路上分別增加本發明電路，都能保證反向信號的完整性。
權利要求1.一種自適應防止前向信號干擾反向信號的裝置，其特征在于在下變頻混頻器和放大電路之間經過二極管或三極管和電阻組成的限幅電路、構成的自適應帶寬和增益濾波電路。
2.權利要求1所述的裝置，其特征在于，用下變頻混頻器作為解調器，這種混頻器是單路輸出的混頻器、和/或差分輸出的混頻器、和/或I/Q解調混頻器、和/或差分輸出的I/Q解調混頻器。
3.權利要求1所述的裝置，其特征在于，放大電路是單路的放大電路、和差分放大電路、和儀用放大電路，以及上三種放大電路構成的一級放大電路、或二級放大電路、或三級放大電路。
4.權利要求1所述的裝置，其特征在于，二極管或三極管和電阻組成的限幅電路所構成的自適應帶寬和增益 濾波電路，改進電路，增加了一路反向的二極管或三極管。
專利摘要本實用新型公開了屬于模擬電路設計和模擬集成電路設計領域，在涉及消除大信號對小信號的影響的領域，特別在RFID讀寫器的接收機前端。利用二極管PN結正向導通電壓的限幅特性，實現無需外部控制的自適應帶寬和增益濾波電路。應用于低頻(LF)RFID讀寫器，高頻(HF)RFID讀寫器和超高頻(UHF)RFID讀寫器集成電路或分離原件搭建電路。該裝置可以自動消除讀寫器前向信號對反向信號的影響。可以使任何速率的RFID反向信號無損輸入放大電路并完全放大。從而使射頻識別讀寫器的反向信號能完整放大方法的裝置。
文檔編號G06K17/00GK203133890SQ20122021744
公開日2013年8月14日 申請日期2012年5月16日 優先權日2012年5月16日
發明者不公告發明人 申請人:左婭佳