高灵敏度射频识别读写器制造技术

本实用新型专利技术一种高灵敏度射频识别读写器，所述读写器包含有：发射机，用于产生调制载波或未调制载波，并进行功率放大；接收机，用于接收标签返回的信号；隔离器，对发射机和接收机进行信号隔离，减小发射机对接收机的干扰；数字基带处理器，与发射机和接收机通讯相连；天线，用于发射和接收无线信号；所述隔离器为耦合器，发射机的发射信号输入耦合器的输入端，耦合器的输出端将信号通过天线对外辐射，耦合器的耦合端与可调复数阻抗通讯相连，所述耦合器的隔离端连接至接收机。本实用新型专利技术一种高灵敏度射频识别读写器，结构简单、成本低廉且同时能够实现载波干扰消除。

High sensitivity RFID reader

The utility model relates to a high-sensitivity radio frequency identification reader and writer, which comprises a transmitter for generating modulated carrier or unmodulated carrier and for power amplification; a receiver for receiving the signal returned by the tag; an isolator for isolating the signal of the transmitter and receiver and reducing the interference of the transmitter to the receiver; a digital baseband processor, which is connected with the transmitter and Receiver communication connection; antenna for transmitting and receiving wireless signals; the isolator is a coupler, the transmitting signal of the transmitter is input to the input end of the coupler, the output end of the coupler radiates the signal through the antenna, the coupling end of the coupler is connected with the adjustable complex impedance communication, and the isolation end of the coupler is connected to the receiver. The utility model relates to a high sensitivity RFID reader writer, which has simple structure, low cost and can realize carrier interference elimination at the same time.

【技术实现步骤摘要】
高灵敏度射频识别读写器
本技术涉及一种读写器，尤其是涉及一种具有高灵敏度特性的射频识别读写器，属于读写器

技术介绍
目前，射频识别读写器与标签通信时有发射和接收两种状态。①发射状态下：读写器向标签发射带调制的载波，标签从中获取能量并接收指令；②接收状态下：标签向读写器返回信号，读写器接收并解析标签返回的信息。在接收状态下，为了使标签保持供电激活状态，读写器的发射机需要向标签发射未调制的连续载波，由于读写器收发信号频率相同，而对于发射机和接收机无法实现很高的隔离度，因此在接收状态，读写器会收到从发射机泄漏的载波信号，该信号将比由天线接收到的标签返回信号强很多，从而会严重影响接收灵敏度；其原理如图1所示，接收机在工作时会受到发射机的干扰，此时发射机发出未调制载波，功率较大。发射机发出的信号主要通过两条路径干扰接收机：①由于隔离器的隔离度有限，发射信号通过隔离器泄漏到接收机输入端；②由于元器件及传输线的非完美匹配，发射信号在传输过程中产生反射；此外，天线发射出去的电磁波被周围障碍物反射后，又被天线接收到，这一类的反射信号也会传输到接收机输入端；从而进一步影响射频识别读写器的灵敏度。为此，如今市场上的读写器产品主要采用下述两类方法来解决本地载波干扰的问题：①通过在接收机输入端加入衰减器，抑制本地载波泄漏进入接收机的幅度，保证接收机不饱和，能正常接收信号；但是此方法同时会衰减有用信号，无法有效提升读写器灵敏度；②通过取出发射机的输出信号，调整相位和幅度后，与接收信号合成，实现对本地载波干扰的抵消。此方法能有效地消除本地载波干扰信号，同时不对有用信号产生衰减，能有效提高接收机灵敏度。但该方法需要使用比较复杂的电路，造成系统的尺寸和成本都比较高，不利于小型设备的设计。为此，亟需一种结构简单、成本低廉且同时能够实现载波干扰消除的读写器。
技术实现思路
本技术的目的在于克服上述不足，提供一种结构简单、成本低廉且同时能够实现载波干扰消除的对高灵敏度射频识别读写器。本技术的目的是这样实现的：一种高灵敏度射频识别读写器，所述读写器包含有：发射机，用于产生调制载波或未调制载波，并进行功率放大；接收机，用于接收标签返回的信号；隔离器，对发射机和接收机进行信号隔离，减小发射机对接收机的干扰；数字基带处理器，与发射机和接收机通讯相连；天线，用于发射和接收无线信号；所述隔离器为耦合器，发射机的发射信号输入耦合器的输入端，耦合器的输出端将信号通过天线对外辐射，耦合器的耦合端与可调复数阻抗通讯相连，所述耦合器的隔离端连接至接收机。本技术一种高灵敏度射频识别读写器，所述耦合器的隔离端连接至功率检测电路的输入端，所述功率检测电路的输出端连接接收机，所述接收机产生的模拟控制信号输入可调复数阻抗的模拟信号输入端。本技术一种高灵敏度射频识别读写器，所述耦合器的隔离端连接至功率检测电路的输入端，所述功率检测电路的输出端连接数字基带处理器，所述数字基带处理器产生的数字控制信号输入可调复数阻抗的数字信号输入控制端。本技术一种高灵敏度射频识别读写器，所述可调复数阻抗由固定元件或可调元件通过串/并联网络组合实现。本技术一种高灵敏度射频识别读写器，上述可调元件或固定元件包含但不限于：电阻、电容、电感、衰减器、移相器。本技术一种高灵敏度射频识别读写器，功率检测器模块集成于接收机内，或者功率检测器模块与接收机功能复用。与现有技术相比，本技术的有益效果是：本技术通过利用耦合器的负载失配反射，实现读写器的本地载波干扰消除；本专利方案只需在现有读写器上加少量元器件就可以实现，具有方案简单，成本低的优势的优点。附图说明图1为常规的射频识别读写器的结构框图。图2为本技术一种高灵敏度射频识别读写器中的读写器模块的电路框图。图3为本技术一种高灵敏度射频识别读写器中的可调复数阻抗的实现网络示意图。图4为本技术一种高灵敏度射频识别读写器的电路框图。具体实施方式参见图1～4，本技术涉及的一种高灵敏度射频识别读写器，所述读写器包含有：发射机，用于产生调制载波或未调制载波，并进行功率放大；接收机，用于接收标签返回的信号；隔离器，对发射机和接收机进行信号隔离，减小发射机对接收机的干扰；数字基带处理器，与发射机和接收机通讯相连；用于实现基带信号处理、协议栈、控制器、接口等功能；天线，用于发射和接收无线信号；其特征在于：所述隔离器为耦合器，发射机的发射信号输入耦合器的输入端，耦合器的输出端将信号通过天线对外辐射，耦合器的耦合端与可调复数阻抗通讯相连，所述耦合器的隔离端连接至功率检测电路的输入端，所述功率检测电路的输出端分为两路，一路输入接收机，另一路输入至数字基带处理器，所述数字基带处理器产生的数字控制信号输入可调复数阻抗的数字信号输入控制端，所述接收机产生的模拟控制信号输入可调复数阻抗的模拟信号输入端；本专利的原理为：发射机的功率被耦合出一部分从耦合器的耦合端输出(耦合比例由耦合器的耦合度决定)，耦合端接可调复数阻抗；通过调节可调复数阻抗，人为产生阻抗失配，将发射机耦合出的功率反射回耦合器，该反射信号会通过耦合器隔离端输出到接收机，与原来接收机收到的信号叠加。通过调节复数阻抗，可以控制反射信号的幅度和相位，使得反射信号与原来的载波干扰信号在接收机输入端抵消，实现读写器载波干扰消除的目的；另外，接收机与耦合器的隔离端相连，由于耦合器是对称的，天线收到的信号会被耦合器耦合出一部分从隔离端输出，进入接收机进行后续处理。其中可调复数阻抗可以由固定或可调的元件通过串/并联网络组合实现，所使用的可调或固定元件可包含但不限于：电阻，电容，电感，衰减器，移相器等，如图3所示；具体的讲：可调复数阻抗可以采用模拟或数字的方式控制，①模拟控制信号可以来自于接收机，接收机根据接收到的信号特征，生成特定的模拟控制信号，调节复数阻抗；②数字控制信号则是由数字基带产生。进一步的，功率检测器模块是用来检测进入接收机的信号强度，该模块也可以在接收机内部实现，或与现有接收机功能复用。功率检测器的输出信号可以是模拟信号，也可以内部带模数转换器，直接产生数字信号输入到数字基带。功率检测器的输出可以表明当前载波干扰消除的结果，是读写器载波干扰消除控制算法实必要输入参数。一种高灵敏度射频识别读写器的干扰消除过程为：步骤1、功率检测电路对经由耦合器耦合端输入接收机的信号进行功率检测，当载波存在干扰时，有用信号的功率远远小于载波干扰的功率，因此功率检测电路检测出来的功率值近似为载波干扰幅度；此时，如果功率检测电路的检测结果满足要求，则程序停止；步骤2、接收机或数字基带处理器根据功率检测电路的输出值进行处理后，通过接收机或数字基带处理器运算发出控制信号调节可调复数阻抗，从而使得可调复数阻抗反射的反射波叠加输入至接收机；步骤3、功率检测电路对叠加发射波后输入接收机的信号进行功率检测，并将当前的功率检测结果，与之前的功率检测结果，通过控制算法确定接收机或数字基带处理器输入可调复数阻抗的控制信号；步骤4、返回步骤1。另外：需要注意的是，上述具体实施方式仅为本专利的一个优化方案，本领域的技术人员根据上述构思所做的任何改动或改进，均在本专利的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高灵敏度射频识别读写器，所述读写器包含有：发射机，用于产生调制载波或未调制载波，并进行功率放大；接收机，用于接收标签返回的信号；隔离器，对发射机和接收机进行信号隔离，减小发射机对接收机的干扰；数字基带处理器，与发射机和接收机通讯相连；天线，用于发射和接收无线信号；其特征在于：所述隔离器为耦合器，发射机的发射信号输入耦合器的输入端，耦合器的输出端将信号通过天线对外辐射，耦合器的耦合端与可调复数阻抗通讯相连，所述耦合器的隔离端连接至接收机。

【技术特征摘要】
1.一种高灵敏度射频识别读写器，所述读写器包含有：发射机，用于产生调制载波或未调制载波，并进行功率放大；接收机，用于接收标签返回的信号；隔离器，对发射机和接收机进行信号隔离，减小发射机对接收机的干扰；数字基带处理器，与发射机和接收机通讯相连；天线，用于发射和接收无线信号；其特征在于：所述隔离器为耦合器，发射机的发射信号输入耦合器的输入端，耦合器的输出端将信号通过天线对外辐射，耦合器的耦合端与可调复数阻抗通讯相连，所述耦合器的隔离端连接至接收机。2.如权利要求1所述一种高灵敏度射频识别读写器，其特征在于：所述耦合器的隔离端连接至功率检测电路的输入端，所述功率检测电路的输出端连接接收机，所述接收机产生的模拟控制信号输...

【专利技术属性】
技术研发人员：谈熙，
申请(专利权)人：无锡旗连电子科技有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32