一种RFID抗干扰解调器制造技术

本发明专利技术公开了一种RFID抗干扰解调器，包括包络提取电路、低通滤波电路、双输出射随器、迟滞比较器，由包络提取电路外接RFID标签天线，提取出射频调幅信号的包络信号，经过低通滤波器滤除高频信号成分，将包络信号提供给双输出射随器，由双输出射随器产生互补信号，经迟滞比较器处理输出解调信号。具有低功耗、高灵敏度、抗干扰能力强的特点。

An RFID anti-jamming demodulator

【技术实现步骤摘要】
一种RFID抗干扰解调器
本专利技术涉及电子设备
，尤其涉及一种RFID抗干扰解调器。
技术介绍
随着RFID电子标签(射频识别技术)在智能交通、网联网、门禁安全等领域应用越来越广泛，对RFID标签性能的要求也不断提高。目前RFID电子标签中的解调器普遍采取将包络信号与参考电平经比较器处理的方式进行解调，参考电平取包络信号高电平的一定比例值；但是在干扰信号强度过高的时候就会出现参考电平(高电平的一定比例值)低于包络信号的低电平的情况，此时比较器只能输出固定电平而导致解调器输出误码，解调深度通常在100％～40％之间，使得存在干扰时解调深度不够导致解调失败。所以在实际应用中RFID标签面临着各种频段信号的干扰，对RFID电子标签电路中的解调器提出了抗干扰能力提出了挑战。同时在射频输入功率很低的条件下，如何保证RFID标签能正常工作以确保通信距离也是一个问题，如RFID标签在实际应用中受到复杂电磁环境干扰，例如超高频(900MHz)RFID标签面临880MHz、930MHz无线通信频率的干扰，严重影响RFID标签的通信距离。因此，RFID电子标签中的解调器必须具备低功耗、高灵敏度和抗干扰能力强等要求；而如何解决现有RFID标签中解调器存在的缺陷是现阶段急需解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种RFID抗干扰解调器，解决了RFID解调器在存在干扰时解调深度不够和在射频输入功率很低时不能正常解调导致灵敏度低的问题。本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的：一种RFID抗干扰解调器，它包括依次连接的包络提取电路、低通滤波电路、双输出射随器和迟滞比较器，双输出射随器包括运算放大器电路和两路单管射随器结构：运算放大器电路输出端连接负输入端，形成闭环射随器，再通过差分输出端与两路单管射随器结构连接；第一单管射随器结构包括依次串联的多个MOS管组成的第一单管射随器以及与第一单管射随器串联的MOS管m10，差分输出端连接到第一单管射随器中所有MOS管的栅极；第二单管射随器结构包括依次多个串联的MOS管组成的第二单管射随器，以及与第二单管射随器结构并联的MOS管m11，差分输出端连接到第二单管射随器中所有MOS管的栅极；两路单管射随器串联的MOS管数量不同使得静态输出电平不同，进而实现同时输出极性相反的两路错位互补的包络信号。所述运算放大器电路包括差分输入放大管m20和m21，m14和m15构成的反相器，以及m18和m19组成的电流镜结构；m4和m5采用二极管连接方式分别连接到m20和m21的漏极上作为运算放大器的负载；m19的漏极连接到m20的栅极构成负反馈结构；反相器的输出端连接依次串联的m17和m16，m16的漏极连接到m20和m21的栅极上实现整个电路工作状态的控制。第一单管射随器包络依次串联的m12、m22和m24，m20的漏极与m12、m22和m24的栅极连接，m24的源极与m10的漏极连接；第二单管射随器包括依次串联的m13和m29，m21的漏极与m13和m23的栅极连接，m23的源极与m11的漏极连接；m5和m10组成电流镜结构以及m4和m11组成电流镜结构分别驱动第一单管射随器和第二单管射随器产生错位互补的包络信号。在m4栅极和m18漏极之间连接有多个MOS管以串联方式形成长沟道NMOS管；在m5的栅极和m19的漏极之间连接有多个MOS管以串联方式形成长沟道NMOS管。所述包络提取电路包括第一整流电路、第二整流电路、第一直流阈值消除电路和第二直流阈值消除电路；第一整流电路与第二整流电路连接，实现包络信号的提取；第一直流阈值消除电路与第一整流电路并联，以实现第一整流电路中整流管的阈值消除；第二直流阈值消除电路与第二整流电路并联，以实现第二整流电路中整流管的阈值消除。所述第一整流电路包括耦合电容C0和C1以及MOS管M3，C0和C1并联在M3的栅极和漏极之间；M3的源极与M4的漏极连接；所述第二整流电路包括耦合电容C2和C3以及MOS管M4，C2和C3并联在M4的栅极和漏极之间；第一直流阈值消除电路包括多个MOS管串联形成的长沟道NMOS管，且采用二极管连接方式并联在M3的栅极与漏极之间；第二直流阈值消除电路包括多个MOS管串联形成的长沟道NMOS管，且采用二极管连接方式并联在M4的栅极与漏极之间。所述包络提取电路还包括MOS管M0和M1组成的电流镜结构，M1通过一采用二极管连接的M2连接到M4的源极；以及MOS管M6～M12组成的电流镜结构，M6～M11串联等效为长沟道NMOS与M12连接，以降低M12的漏极电流，M12的漏极连接到M3的漏极上。所述包络提取电路还包括由MOS管M25～M29组成的电流镜结构，M25的漏极与M0和M1组成的电流镜结构连接，M26的漏极与M6～M12组成的电流镜结构连接，M27的漏极与第一直流阈值消除电路连接，M28与第二直流阈值消除电路连接，以为各个直流通路提供偏置电流，M29为M25～M28提供参考电流。所述迟滞比较器包括输入放大管P0和P1，MOS管N0和N1采用二极管连接方式分别连接到P0和P1的漏极作为等效负载；MOS管N2和N3串联，MOS管N4和N5串联，N2～N5构成电流镜结构；P0的漏极连接到N2和N3的连接点，P1的漏极连接到N4和N5的连接点，使N2～N5实现正反馈。所述迟滞比较器还包括P9和N8构成的反相器，P13和N9以及P14和N10构成的两级反相器；P13和N9以及P14和N10构成的两级反相器与N5的漏极连接，对解调信号进行整形并增加驱动能力；P9和N8构成的反相器与开关管P10连接，并通过开关管P10确保解调器不工作时输出端为高电平。本专利技术的有益效果是：一种RFID抗干扰解调器，双输出射随器采用错误失配设计，确保RFID发送载波时解调器保持高电平不变避免输出误码；两路射随器结构输出极性相反的两路相对错误的包络信号，避免传统解调器因为其包络信号与其参考电平在有邻近频率干扰时造成的解调误码问题，使其具有很强的抗干扰能力，解调深度范围为100％～10％。另外，包络电路利用直流阈值消除技术以补偿包络提取电路中的整流管的阈值消除，使得包络提取电路在射频输入功率很低的条件下(小于-20dBm)能够正常的提取出射频载波的包络信号，同时消耗很低的射频功率，提高了整体的灵敏度；且迟滞比较器相对于传统比较器所产生的功耗更低。附图说明图1为RFID抗干扰解调器的电路结构图；图2为双输出射随器的电路结构图；图3为迟滞比较器的电路结构图；图4为传统RFID解调器电平原理波形图；图5为本专利技术RFID解调器电平原理波形图；图6为传统RFID解调器解调深度很深和很浅的包络检波电路的输出信号图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种RFID抗干扰解调器，它包括依次连接的包络提取电路、低通滤波电路、双输出射随器和迟滞比较器，其特征在于：双输出射随器包括运算放大器电路和两路单管射随器结构：运算放大器电路输出端连接负输入端，形成闭环射随器，再通过差分输出端与两路单管射随器结构连接；/n第一单管射随器结构包括依次串联的多个MOS管组成的第一单管射随器以及与第一单管射随器串联的MOS管m10，差分输出端连接到第一单管射随器中所有MOS管的栅极；/n第二单管射随器结构包括依次多个串联的MOS管组成的第二单管射随器，以及与第二单管射随器结构并联的MOS管m11，差分输出端连接到第二单管射随器中所有MOS管的栅极；/n两路单管射随器串联的MOS管数量不同使得静态输出电平不同，进而实现同时输出极性相反的两路错位互补的包络信号。/n

【技术特征摘要】
1.一种RFID抗干扰解调器，它包括依次连接的包络提取电路、低通滤波电路、双输出射随器和迟滞比较器，其特征在于：双输出射随器包括运算放大器电路和两路单管射随器结构：运算放大器电路输出端连接负输入端，形成闭环射随器，再通过差分输出端与两路单管射随器结构连接；
第一单管射随器结构包括依次串联的多个MOS管组成的第一单管射随器以及与第一单管射随器串联的MOS管m10，差分输出端连接到第一单管射随器中所有MOS管的栅极；
第二单管射随器结构包括依次多个串联的MOS管组成的第二单管射随器，以及与第二单管射随器结构并联的MOS管m11，差分输出端连接到第二单管射随器中所有MOS管的栅极；
两路单管射随器串联的MOS管数量不同使得静态输出电平不同，进而实现同时输出极性相反的两路错位互补的包络信号。


2.根据权利要求1所述的一种RFID抗干扰解调器，其特征在于：所述运算放大器电路包括差分输入放大管m20和m21，m14和m15构成的反相器，以及m18和m19组成的电流镜结构；
m4和m5采用二极管连接方式分别连接到m20和m21的漏极上作为运算放大器的负载；m19的漏极连接到m20的栅极构成负反馈结构；
反相器的输出端连接依次串联的m17和m16，m16的漏极连接到m20和m21的栅极上实现整个电路工作状态的控制。


3.根据权利要求2所述的一种RFID抗干扰解调器，其特征在于：第一单管射随器包络依次串联的m12、m22和m24，m20的漏极与m12、m22和m24的栅极连接，m24的源极与m10的漏极连接；
第二单管射随器包括依次串联的m13和m29，m21的漏极与m13和m23的栅极连接，m23的源极与m11的漏极连接；
m5和m10组成电流镜结构以及m4和m11组成电流镜结构分别驱动第一单管射随器和第二单管射随器产生错位互补的包络信号。


4.根据权利要求2所述的一种RFID抗干扰解调器，其特征在于：在m4栅极和m18漏极之间连接有多个MOS管以串联方式形成长沟道NMOS管；在m5的栅极和m19的漏极之间连接有多个MOS管以串联方式形成长沟道NMOS管。


5.根据权利要求1所述的一种RFID抗干扰解调器，其特征在于：所述包络提取电路包括第一整流电路、第二整流电路、第一直流阈值消除电路和第二直流阈值消除电路；
第一整流电路与第二整流电路连接，实现包络信号的提取；
第一直流阈值消除电路与第一整流电路并联，...

【专利技术属性】
技术研发人员：张锐，向晓安，
申请(专利权)人：成都达安众科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51