【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及无源无线传感，更具体地，本专利技术涉及一种幅移键控式mdfc传感器、系统及控制方法。
技术介绍
1、基于微波直驱变频（microwave driven frequency conversion，mdfc）技术的无源无线传感器，是一种利用传感器端内部的无源晶体振荡器或利用与无源晶体振荡器外接的可变电容或可变电感作为感应元件，将待测传感量转换为电容量或电感量的变化，完成对收到的微波信号的调制，完成对不同传感量类型的无源感知的传感器。该传感器具有受驱后立即响应，变频信号与驱动信号异频、互不干扰且时宽、带宽、重复周期相同的特点，其具体结构原理可参考专利“一种无源变频结构和无源变频方法”（申请号202310112908.0）。
2、现有mdfc传感器在使用时，其工作原理为由收发机发射驱动信号，mdfc传感器在满足驱动功率时，产生异频的响应信号，收发机对响应信号进行接收并计算出传感量。但传统mdfc传感器无法实现数字信号传输，由同一收发机驱动的传感器仅能依靠不同传感器具有不同的受驱信号频率范围进行区分，导致系统存在探头容量少，无法对信息编码、信道效率低等缺陷。
技术实现思路
1、本专利技术克服了现有技术的不足，提供一种幅移键控式mdfc传感器、系统及控制方法，以期望可以解决现有技术中存在的mdfc传感器无法实现数字信号传输，无法对信息编码，信道效率低等问题。
2、为解决上述的技术问题，本专利技术的一种实施方式采用以下技术方案：
3、本专利技术一
4、一种幅移键控式mdfc传感器，包括能量收集单元、电源管理单元、专用集成电路、开关单元、mdfc单元、天线单元；
5、所述能量收集单元与电源管理单元、专用集成电路、开关单元依次连接，开关单元与mdfc单元、天线单元分别连接；
6、所述能量收集单元对电源管理单元供能；
7、所述电源管理单元接收能量收集单元的直流能量在分配后提供给专用集成电路；
8、所述专用集成电路将数字基带信号进行编码，专用集成电路通过模拟开关控制mdfc单元与天线单元的导通，实现mdfc传感器产生数字基带信号调制的受驱返回信号frn。
9、mdfc传感器工作原理为，mdfc单元接收收发机驱动信号，产生异频的受驱信号，受驱信号通过专用集成电路进行基带编码并控制开关单元实现受驱返回信号frn的幅移键控调制，并将调制后的受驱返回信号frn发送至收发机。
10、进一步的技术方案为，所述能量收集单元包括，微波能量转换单元、光伏能量转换单元的一种或两种。
11、对于能量收集单元，可以根据传感器安装位置条件进行选择，由于mdfc传感器为无源传感器，在不安装电池的情况下，可以选择将微波能量或者光伏能量等转化为电能为专用集成电路供电。
12、更进一步的技术方案为，所述微波能量转换单元包括微波天线、能量转换器；
13、所述微波天线与能量转换器连接。
14、由于mdfc传感器在使用时一般都会配合收发机，所以通过使用带微波天线的微波能量转换单元能够实现mdfc传感器的能量收集和供电。
15、更进一步的技术方案为，所述专用集成电路具体为mcu单元。
16、更进一步的技术方案为，所述mdfc单元包括，输入匹配网络、微波变频器件、谐振器件和传感元件；
17、所述输入匹配网络、谐振器件和传感元件与微波变频器件连接；
18、所述输入匹配网络用于变频网络中的变频芯片输入端口与天线输出端口的阻抗匹配；
19、所述微波变频器件用于实现将馈入的微波信号与振荡信号在晶体管内混频，从而实现了无源变频；
20、所述谐振器件用于对馈入的微波信号进行能量汇聚，并将能量汇聚后的微波信号馈入无源压电类谐振器；
21、所述传感元件将待测传感量转换为电容量或电感量或电阻量的变化，完成对收到的微波信号的调制；本专利技术提供了一种幅移键控式mdfc传感系统。
22、一种幅移键控式mdfc传感系统，包括至少一个上述幅移键控式mdfc传感器、收发机；
23、所述mdfc传感器通过mdfc单元接收收发机驱动信号，产生异频的受驱信号，通过专用集成电路进行基带编码并控制开关单元实现受驱返回信号frn的幅移键控调制，并将调制后的受驱返回信号frn发送至收发机；
24、所述收发机发射微波驱动信号，并接收分析受驱返回信号frn，计算出基带信号和传感器测试结果。
25、在不同的mdfc传感器中，专用集成电路将不同的数字基带信号进行编码，所述数字基带信号包括但不限于id信息，传感值等，通过模拟开关控制mdfc传感器与天线单元的导通，实现mdfc传感器产生数字基带信号调制的受驱返回信号frn。
26、在收发机收到受驱返回信号frn后，通过计算得出基带信号和传感器测试结果，最终实现了基于mdfc技术的数字信息幅移键控异频传输。
27、本专利技术提供了一种幅移键控式mdfc传感器控制方法。
28、一种幅移键控式mdfc传感器控制方法，包括以下步骤，
29、s1：收发机发射微波驱动信号；
30、s2：传感器接收空间中的微波信号，能量收集将射频能量转化为直流电压通过电源管理模块向专用集成电路供电；
31、s3：传感器内的专用集成电路进行基带信息编码；
32、s4：传感器内的专用集成电路根据基带信息，驱动模拟开关，实现幅移键控调制受驱返回信号frn；
33、s5：收发机对被调制的受驱返回信号frn进行接收分析，计算出基带信号。
34、进一步的技术方案为，s5具体包括以下步骤：
35、s51：收发机接收受驱返回信号frn；
36、s52：收发机带通滤波器对信号进行滤波，并将信号传输至整流器；
37、s53：整流器对信号进行整流，并传输至低通滤波器；
38、s54：低通滤波器对信号进行过滤，并传输至抽样判决器；
39、s55：收发机抽样判决器对信号进行判决，恢复出基带信号。
40、与现有技术相比，本专利技术至少具有以下有益效果：本专利技术通过在mdfc传感器中新增电源管理单元、专用集成电路、开关单元，通过了受驱信号基带编码，实现了受驱返回信号frn的幅移键控调制，解决了传统mdfc传感器无法实现数字信号传输的问题。进一步的，本申请提供的mdfc传感器系统解决了现有技术受到工作带宽的限制的问题，极大提高了单个系统中布置的传感器数量。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种幅移键控式MDFC传感器，其特征在于，包括能量收集单元、电源管理单元、专用集成电路、开关单元、MDFC单元、天线单元；
2.如权利要求1所述的一种幅移键控式MDFC传感器，其特征在于，所述能量收集单元包括，微波能量转换单元、光伏能量转换单元的一种或两种。
3.如权利要求2所述的一种幅移键控式MDFC传感器，其特征在于，所述微波能量转换单元包括微波天线、能量转换器；
4.如权利要求1所述的一种幅移键控式MDFC传感器，其特征在于，所述专用集成电路具体为MCU单元。
5.如权利要求1-4任意一项所述的一种幅移键控式MDFC传感器，其特征在于，所述MDFC单元包括，输入匹配网络、微波变频器件、谐振器件和传感元件；
6.一种幅移键控式MDFC传感系统，其特征在于，包括至少一个如权利要求1-4任意一项所述的幅移键控式MDFC传感器、收发机；
7.一种幅移键控式MDFC传感器控制方法，其特征在于，包括以下步骤，
8.如权利要求7所述的一种幅移键控式MDFC传感器控制方法，其特征在于，S5具体包括以下步
...【技术特征摘要】
1.一种幅移键控式mdfc传感器，其特征在于，包括能量收集单元、电源管理单元、专用集成电路、开关单元、mdfc单元、天线单元；
2.如权利要求1所述的一种幅移键控式mdfc传感器，其特征在于，所述能量收集单元包括，微波能量转换单元、光伏能量转换单元的一种或两种。
3.如权利要求2所述的一种幅移键控式mdfc传感器，其特征在于，所述微波能量转换单元包括微波天线、能量转换器；
4.如权利要求1所述的一种幅移键控式mdfc传感器，其特征在于，所述专用集成电路具体为m...
【专利技术属性】
技术研发人员：曾庆，罗宇，
申请(专利权)人：浙江龙感科技有限公司成都分公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。