射频信号读写切换电路制造技术

本发明专利技术涉及一种射频信号读写切换电路，其包括：输入端；输出端；开关电路，设置在输入端和输出端之间，控制输入端与输出端之间的导通或断开；开关电路包括：PIN二极管，通过控制PIN二极管的导通或断开来控制开关电路的导通或断开；通过控制控制端输入高电平或低电平控制PIN二极管的导通或断开；负压偏置电源，在控制端输入低电平时，负偏置电源与PIN二极管电连接，以使PIN二极管处于断开状态。上述射频信号读写切换电路，通过给开关电路增加负偏置电源，在开关电路的控制端输入低电平，PIN二极管没有正向偏置的情况下，PIN二极管在负压偏置电源的作用下保持截止，降低射频信号对PIN二极管的影响，提高了该切换电路的隔离度并降低谐波失真。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及射频识别领域，特别是涉及一种射频信号读写切换电路。
技术介绍
PIN 二极管是电流控制的可变电阻，当在PIN 二极管两端加直流或低频信号时，其特性类似于一般二极管的1-V曲线，可作为整流元件使用。当正向偏置时，PIN 二极管表现为一个小的直流电阻，这时I层称为穿通状态，在I层有一定的存储电荷Q，存储电荷量决定了器件正向导通串联电阻的大小。在零偏置时，I层耗尽变宽，PIN 二极管表现为高阻值状态。当加在PIN 二极管两端的信号频率逐渐升高，意味着信号周期缩短，信号变化速度加快，载流子复合时间跟不上信号周期的变化，因此PIN 二极管的整流作用逐渐减弱，最后消失。从外特性来看，PIN 二极管对射频信号的阻抗保持不变，这个阻抗大小跟I区存储电荷Q有关，即跟直流偏置信号的大小有关，反映为直流偏置可以控制PIN 二极管射频阻抗的大小。在正向偏置(控制信号为高电平)作用下，PIN 二极管耗尽层变薄，对射频信号呈现低阻抗；在零偏置下(控制信号为低电平)，PIN二极管对射频信号有高的阻抗，这样通过改变PIN 二极管偏置电压，可以起到控制射频信号通断的开关作用。现在请参考图1，图1为现有技术中射频信号读写切换电路的结构示意图，控制端Control 1’与电感L1’串联后接入PIN 二极管D1’的正极，输入端RF1’与电容C1’串联后接入PIN 二极管D1’的正极，PIN 二极管D1’的负极与电容C2’串联后接入输出端RF2’，电感L2’串联在PIN 二极管D1’的负极与接地端之间。输入端RF1 ’为射频信号的输入端口，控制端Contro 11’可以连接直流偏置电路，输出端RF2 ’为射频信号的输出端口。当控制端Control 1’输入高电平，使得PIN 二极管D1’处于导通状态，D1工作电流处于特定值，此时PIN 二极管对于输入端RF1’输入的信号相当于一个阻值很小的电阻，使得输入端RF1 ’输入的信号几乎完全通过PIN 二极管D1’至输出端RF2’输出。当控制端Control 1’没有直流偏置时，与PIN 二极管D1’处于高阻抗状态，但输入端RF1’输入的信号会由于PIN 二极管D1’在HF(High Frequency，高频)频段的隔离度降低，谐波也会落在频带内。
技术实现思路
基于此，有必要提供一种在HF频段保持良好隔离度、降低谐波失真的射频信号读与切换电路。—种射频信号读写切换电路，包括:输入端，用以输入射频信号；输出端，用以输出射频信号；开关电路，设置在所述输入端和所述输出端之间，控制所述输入端与所述输出端之间的导通或断开；所述开关电路包括:PIN 二极管，通过控制所述PIN 二极管的导通或断开来控制开关电路的导通或断开；控制端，与所述PIN 二极管连接，通过控制所述控制端输入高电平或低电平控制所述PIN 二极管的导通或断开；所述开关电路还包括负压偏置电源，在所述控制端输入低电平时，所述负偏置电源与所述PIN 二极管电连接，以使所述PIN二极管处于断开状态。上述射频信号读写切换电路，通过给开关电路增加负偏置电源，在开关电路的控制端输入低电平，PIN 二极管没有正向偏置的情况下，PIN 二极管在负压偏置电源的作用下保持截止，降低射频信号对PIN 二极管的影响，提高了该切换电路的隔离度并降低谐波失真。在其中一个实施例中，所述开关电路包括至少两个PIN 二极管，所述至少两个PIN二极管并联。该切换电路通过多路并联电路降低该切换电路的电阻进一步减小谐波失真。在其中一个实施例中，所述开关电路包括第一 PIN 二极管、第二 PIN 二极管、第一电容、第二电容、第三电容、第一电感、第二电感、第三电感、第一负偏置电源、第二负偏置电源、，所述输入端同时连接所述第一电容的第一端和所述第二电容的第一端，所述第一电容的第二端同时连接第一电感的第一端和所述第一 PIN 二极管的正极，所述第二电容的第二端连接所述第二 PIN 二极管的负极，所述第二 PIN 二极管的负极同时连接所述第二电感的第一端，所述第二电感的第二端接地，所述第一电感的第二端同时连接所述控制端和所述第一负偏置电源，所述第一 PIN 二极管的负极和所述第二 PIN 二极管的正极同时连接所述第三电感的第一端和所述第三电容的第一端，所述第三电感的第二端连接所述第二偏置电源，所述第三电容的第二端连接输出端。在其中一个实施例中，所述第二负压偏置电源的电压有效值大于输入射频信号的电压峰值，并且所述第一负压偏置电源与所述第二负压偏置电源的电压有效值的差大于输入射频信号的电压峰值。 在其中一个实施例中，包括至少两个所述第一 PIN 二极管、至少两个第一电容以及至少两个所述第二 PIN 二极管、至少两个第二电容，所述输入端和所述第三电感的第一端之间并联有串接的所述第一电容和所述第一 PIN 二极管，所述输入端和所述第三电感的第一端之间并联有串接的所述第二电容和所述第二 PIN 二极管。在其中一个实施例中，所述射频信号读写切换电路包括变压器和至少两个开关电路，所述变压器包括至少两组初级绕组以及次级绕组，每个开关电路连接一组初级绕组，所述次级绕组的第一端与输出端连接，所述次级绕组的第二端接地。在其中一个实施例中，所述至少两个开关电路分时导通。该切换电路通过多个开关电路的导通与断开，从而实现相位分时切换，提升三维标签的读取成功率。在其中一个实施例中，所述开关电路包括:第一 PIN二极管、第二 PIN 二极管、第一电容、第二电容、第一电感、第二电感、第三电感、第一负偏置电源、第二负偏置电源，所述输入端连接所述第一电容的第一端，所述第一电容的第二端同时连接所述第一电感的第一端和所述第一 PIN 二极管的正极，所述第一电感的第二端同时连接所述控制端和所述第一负偏置电源，所述第一 PIN 二极管的负极同时连接所述第三电感的第一端和所述初级绕组的第一端，所述第三电感的第二端与所述第二负偏置电源连接，所述初级绕组的第二端连接所述第二 PIN 二极管的正极，所述第二 PIN 二极管的负极同时连接所述第二电容的第一端和所述第二电感的第一端，所述第二电感的第二端和所述第二电容的第二端同时接地。在其中一个实施例中，包括至少两个所述第一 PIN 二极管、至少两个第一电容以及至少两个所述第二 PIN 二极管、至少两个第二电容，所述输入端和所述初级绕组的第一端之间并联有串接的所述第一电容和所述第一 PIN 二极管，所述初级绕组的第二端和所述接地之间并联有串接的所述第二电容和所述第二 PIN 二极管。【附图说明】图1为现有技术中射频信号读写切换电路的结构示意图；图2为实施例一中的射频信号读写切换电路的结构示意图；图3为实施例二中的射频信号读写切换电路的结构示意图；图4为实施例三中的射频信号读写切换电路的结构示意图。【具体实施方式】以下来结合具体实施例对本专利技术实施例的技术方案进一步的详细描述。实施例一:请参考图2，在该切换电路中，输入端RF01和输出端RF02连接有开关电路，输入端RF01与第一电容C01的第一端连接，第一电容C01的第二端同时连接电感L01的第一端和PIN 二极管D01的正极，电感L01的第二端同时连接控制端ControlOl和负压偏置电源-V01，PIN 二极管D01的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种射频信号读写切换电路，包括：输入端，用以输入射频信号；输出端，用以输出射频信号；开关电路，设置在所述输入端和所述输出端之间，控制所述输入端与所述输出端之间的导通或断开；所述开关电路包括：PIN二极管，通过控制所述PIN二极管的导通或断开来控制开关电路的导通或断开；控制端，与所述PIN二极管连接，通过控制所述控制端输入高电平或低电平控制所述PIN二极管的导通或断开；其特征在于，所述开关电路还包括负压偏置电源，在所述控制端输入低电平时，所述负偏置电源与所述PIN二极管电连接，以使所述PIN二极管处于断开状态。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：梁军伟，任永涛，库胜亮，纪圣华，孙杰林，朱庆贤，郭辰明，
申请(专利权)人：威海北洋电气集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37