射频识别发射功率控制方法及装置与流程
本发明涉及射频识别技术领域，尤其涉及一种射频识别发射功率控制方法及装置。
背景技术
决定超高频射频识别读写器作用距离的因素主要有两个关键指标，分别是接收灵敏度和发射功率。根据电磁波自由空间的传播特性，作用距离每增加1倍，理论上场强能量下降6db。射频识别读写器发射功率的大小决定了其所能触发射频识别电子标签反向散射信号的作用距离，当射频识别读写器作用距离较大时，发射功率对其作用距离的影响就特别明显，往往1db的发射功率误差会使得作用距离相差数米。此外，我国超高频射频识别的划分频段为920-925mhz，这个频段周围的频谱资源非常拥挤，相关部门对射频识别读写器的发射功率也做了严格的规定。
为了使射频识别读写器具备批量的一致性以达到最佳的性能，同时为了射频识别读写器的发射功率能够趋近于相关规定的要求，对射频识别发射功率的精确控制至关重要。然而，目前实现射频识别发射功率的控制主要依靠射频功率放大器等器件的放大，通过对调制单元产生的射频信号进行放大，获得足够的射频功率之后，才能馈送到天线组件上辐射出去。但是，射频功率放大器的工作状态常常会受到外界环境的影响，单纯依靠衰减片调整射频输入，调节精度不够且误差大。因此，目前射频识别功率控制的稳定性并不能达到实施的要求，尤其为了保证射频识别读写器适应南北地区相差较大的温度变化情况，无法满足较宽工作温度范围的兼容能力。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种射频识别发射功率控制方法及装置，解决了现有技术中射频识别发射功率稳定性不高，尤其易受到环境温度影响导致控制不到位的技术问题。
为了解决上述技术问题，本发明的一种射频识别发射功率控制方法，射频信号通过射频功率放大器放大后发射出去，所述控制方法具体包括如下步骤：
判断触发对所述射频功率放大器的调整；
获取所述射频功率放大器的第一温度，确定所述第一温度所在的温度区间，查询所述温度区间对应的第一算子，所述第一算子中的自变量为射频功率放大器的温度，所述第一算子中的因变量为射频功率放大器的静态栅极电压，根据所述第一温度通过所述第一算子调整所述射频功率放大器的静态栅极电压。
作为本发明上述射频识别发射功率控制方法的进一步改进，关闭射频功率放大器的射频信号输入，获取所述射频功率放大器的静态漏极电流；
比较所述静态漏极电流与标准漏极电流是否一致，在所述静态漏极电流与所述标准漏极电流的差值超过第一阈值时，触发所述射频功率放大器的调整。
作为本发明上述射频识别发射功率控制方法的进一步改进，在所述静态漏极电流与标准漏极电流一致时，打开射频功率放大器的射频信号输入，判断通过功率检测单元检测到的发射功率是否与配置发射功率一致以确定对可调衰减器的微调操作。
作为本发明上述射频识别发射功率控制方法的进一步改进，通过功率检测单元监测发射功率，在所述发射功率与配置发射功率的差值超过第二阈值时，触发对所述射频功率放大器的调整；或者设定第一时间周期，根据所述第一时间周期循环触发对所述射频功率放大器的调整。
作为本发明上述射频识别发射功率控制方法的进一步改进，所述温度区间对应的第一算子是根据同一批次或同一型号的射频功率放大器在同一温度区间的若干采样点对应检测数据拟合而成，建立的第一算子预先存储以供调用。
为了解决上述技术问题，本发明的一种射频识别发射功率控制装置，射频信号通过射频功率放大器放大后发射出去，所述控制装置包括：
触发单元，用于判断触发对所述射频功率放大器的调整；
调整单元，用于获取所述射频功率放大器的第一温度，确定所述第一温度所在的温度区间，查询所述温度区间对应的第一算子，所述第一算子中的自变量为射频功率放大器的温度，所述第一算子中的因变量为射频功率放大器的静态栅极电压，根据所述第一温度通过所述第一算子调整所述射频功率放大器的静态栅极电压。
作为本发明上述射频识别发射功率控制装置的进一步改进，所述触发单元关闭射频功率放大器的射频信号输入，获取所述射频功率放大器的静态漏极电流；
比较所述静态漏极电流与标准漏极电流是否一致，在所述静态漏极电流与所述标准漏极电流的差值超过第一阈值时，触发所述射频功率放大器的调整。
作为本发明上述射频识别发射功率控制装置的进一步改进，在所述静态漏极电流与标准漏极电流一致时，打开射频功率放大器的射频信号输入，判断通过功率检测单元检测到的发射功率是否与配置发射功率一致以确定对可调衰减器的微调操作。
作为本发明上述射频识别发射功率控制装置的进一步改进，所述触发单元通过功率检测单元监测发射功率，在所述发射功率与配置发射功率的差值超过第二阈值时，触发对所述射频功率放大器的调整；或者设定第一时间周期，根据所述第一时间周期循环触发对所述射频功率放大器的调整。
作为本发明上述射频识别发射功率控制装置的进一步改进，在所述调整单元中，所述温度区间对应的第一算子是根据同一批次或同一型号的射频功率放大器在同一温度区间的若干采样点对应检测数据拟合而成，建立的第一算子预先存储以供调用。
与现有技术相比，本发明基于射频功率放大器的温度及静态漏极电流通过特定的算法来快速调整射频功率放大器的静态栅极电压，利用闭环反馈的调整回路使射频功率放大器处于正常的工作状态，满足实际的放大要求，并结合可调衰减器实现微调。本发明可以实现射频识别发射功率的快速精准调整，有较好的一致性及稳定性。
结合附图阅读本发明实施方式的详细描述后，本发明的其他特点和优点将变得更加清楚。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施方式或现有技术的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一实施方式中射频识别发射功率控制电路示意图。
图2为本发明一实施方式中射频识别发射功率控制方法示意图。
图3为本发明一实施方式中功放漏极电流与栅极电压关系图。
图4为本发明一实施方式中功放正常放大时静态栅极电压与温度的关系图。
图5为本发明一实施方式中射频识别发射功率控制方法流程图。
图6位本发明一实施方式中射频识别发射功率控制装置示意图。
具体实施方式
以下将结合附图所示的各实施方式对本发明进行详细描述。但这些实施方式并不限制本发明，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本发明的保护范围内。
需要说明的是，在不同的实施方式中，可能使用相同的标号或标记，但这些并不代表结构或功能上的绝对联系关系。并且，各实施方式中所提到的“第一”、“第二”等也并不代表结构或功能上的绝对区分关系，这些仅仅是为了描述的方便。
如图1所示，本发明一实施方式中射频识别发射功率控制电路示意图。射频识别发射功率控制电路包括前向链路、耦合器14及天线组件15。前向链路通过内部电路的处理向天线组件15馈送发射的射频信号，天线组件15将对应的射频信号辐射出去。天线组件15具体地包括对应的天线及天线网络，天线作为一种变换器，把传输线上传播的导行波变换成在空气中传播的电磁波，为了满足一定的空间距离传播要求，一般具有12dbi或10dbi的增益要求，相应的驻波也有一定的要求，以保证天线反射的部分能量不致于击穿内部的电路。在优选的实施方式中，安装在交通中的射频识别读写器可以连接多个天线，每个天线负责一路车道车辆的识别，由于天线与天线之间收发信号可能存在干扰，因此相应的天线网络具有高速轮询的功能，可以保证连接的多个天线在同一时间内只有一个接通工作。
在前向链路中，调制单元11根据本振信号提供的频率产生相应的射频信号，射频信号可以是专门为射频识别电子标签提供能量的载波信号，或者将基带信号调制到载波信号上的已调信号。调制单元11与控制单元21连接，控制单元21可以控制调制单元11是否输出射频信号以及输出什么样的射频信号。调制单元11优选地包括正交调制器，正交调制器包括i路控制端及q路控制端，分别与控制单元21连接，由控制单元21输出i路控制信号及q路控制信号。需要说明的是，控制单元21可以是实现指令控制的处理器、微控制器，亦或者是fpga(field－programmablegatearray，现场可编程门阵列)，它是整个前向链路的控制中心，接收相应的检测结果，输出相应的控制信号。
可调衰减器12与调制单元11的输出端连接，接收到调制单元11输出的射频信号，进一步可以对射频信号进行调整以满足后级放大后发射功率的要求，可调衰减器12也与控制单元21连接，控制单元21可以控制可调衰减器12的衰减值以实现放大或缩小接收到的射频信号。下一级的射频功率放大器13的输入端与可调衰减器12的输出端连接，接收到可调衰减器12调整后的射频信号，射频功率放大器13的主要作用就是对射频信号进行放大以满足信号发射的要求，通过射频功率放大器13的输出端将放大后的射频信号馈送给天线组件15，具体是通过耦合器14间接传输给天线组件15。在更多的实施方式中，在可调衰减器12与射频功率放大器13之间还设置有驱动放大器用于实现进一步的放大。
射频功率放大器13将放大后的射频信号输出给耦合器14，耦合器包括输入端和输出端，耦合器14的输入端与射频功率放大器13的输出端连接，耦合器14的输出端与天线组件15连接，优选地，耦合器的隔离特性保证耦合器14中的信号具有定向传输的特性，这样可以保证前向链路发射的射频信号不会进入到接收链路中影响接收信号的识别，实现射频信号收发的隔离，从而射频识别读写器在收发射频信号时可以共用一个天线组件。具体地耦合器为定向耦合器或微带线耦合器，对应的耦合器通常具有四个端口，分别为第一端、第二端、第三端、第四端，在使用的过程中，四个端口具有如下特性，第一端输入射频信号时，可以从第二端直通输出，也可以从第三端耦合输出，而第四端隔离。第二端输入射频信号时，可以从第一端直通输出，也可以从第四端耦合输出，而第三端隔离。第三端输入射频信号时，可以从第四端直通输出，也可以从第一端耦合输出，而第二端隔离。第四端输入射频信号时，可以从第三端直通输出，也可以从第二端耦合输出，而第一端隔离。因此，可以将耦合器的第一端作为输入端，而将第二端作为输出端，依此类推，也可以将其他端作为输入端，相应的一端可以作为输出端。需要说明的是，微带线耦合器相对于定向耦合器，采用的是两条平行放置、彼此靠近的第一微带线及第二微带线，第一微带线的两端可以作为第一端和第二端，而第二微带线的两端可以作为第三端和第四端，由于第一微带线的第一端与第二微带线的第三端彼此靠近，可以实现信号的耦合特性，同理第一微带线的第二端与第二微带线的第四端彼此靠近具有一定耦合特性，通过微带线实现的耦合器成本低，且占用电路空间小。在更多的实施方式中，还可以通过环形器等耦合器件实现相应的耦合功能，并实现信号的定向传输。
在射频信号从调制单元11输出顺次经过可调衰减器12、射频功率放大器13之后才会通过耦合器14及天线组件15辐射出去，因此，射频信号的好坏取决于上述器件的性能，尤其是射频功率放大器13极易受到环境温度的影响。因此，通过监测射频功率放大器13的工作温度来保证射频功率放大器13始终保持在正常的放大状态。具体是在前向链路中设置有温度传感器22，温度传感器22可以是型号为lm75c的温度传感器。为了保证检测到射频功率放大器13温度的准确性，温度传感器22可以设置在电路中靠近射频功率放大器13的旁边位置。温度传感器22连接控制单元21以将检测的温度信息传输给控制单元21，控制单元21还连接有数模转换器23，数模转换器23可以将控制单元21输出的数字控制信号转换成对应的模拟信号，即产生相应的补偿栅极电压。数模转换器23具体可以为ad5541，数模转换器23的输出端连接在射频功率放大器13的输入端，与连接的可调衰减器12并联。基于射频功率放大器的特性，射频功率放大器的工作状态会随着温度的变化而发生变化，比如导致放大失真，但是射频功率放大器的工作状态与相应的静态栅极电压相关，由于栅极电压是加在射频功率放大器的输入端上的，因此可以通过数模转换器23调整射频功率放大器相应的栅极电压来实现工作状态的调整。射频功率放大器的工作状态虽然会随着不同温度而变化，但是在同一温度下可以保证射频功率放大器工作状态的稳定性，因此同一温度下保证射频功率放大器处于正常工作状态下的静态栅极电压也是恒定的，控制单元21只需根据不同的温度调整对应射频功率放大器的栅极电压，就可以保证整个射频信号发射功率的稳定性，为射频功率放大器的精确控制提供硬件基础。
进一步基于射频功率放大器的特性，射频功率放大器输出端检测到的静态漏极电流可以确定射频功率放大器的工作状态，当射频功率放大器处于正常的放大状态下，对应的静态漏极电流也是恒定的。因此，优选地在前向链路中还设置有电流检测单元24，电流检测单元24并联在射频功率放大器的输出端，可以检测射频功率放大器的静态漏极电流，连接控制单元21将检测到的静态漏极电流信息传输给控制单元21。在具体的实施方式中，电流检测单元24包括顺次连接的精密电阻及电源，通过并联连接在射频功率放大器的输出端，在精密电阻的两端并联设置有相应的电流检测器件，电流检测器件的输出端连接控制单元21。具体电流检测器件可以为ina220，精密电阻为0.02欧姆，电源为26-28伏特。电流检测器件可以通过精密电阻检测经过的漏极电流，需要说明的是，为了保证射频信号经过射频功率放大器对检测带来的影响，在检测静态漏极电流时，控制单元21控制调制单元11关闭射频信号的输出。由于射频功率放大器的静态漏极电流可以确定射频功率放大器的工作状态，因此控制单元21通过电流检测单元检测的静态漏极电流来确定射频功率放大器是否处于正常的工作状态，从而就可以确定对应的栅极电压是否已经调整到位。
在更多的实施方式中，由于调整射频功率放大器只能保证射频功率放大器处于正常的工作状态，使射频信号的功率放大处于合理的范围内，但是如果需要输出精确的发射功率，还是存在一定误差。因此，通过耦合器14耦合一路射频信号传输给功率检测单元25，耦合的一路射频信号是经过射频功率放大器13放大后的射频信号输入到耦合器14后，通过耦合器14的耦合端输出的一路射频信号。具体地，耦合器14的输入端连接射频功率放大器13的输出端，耦合器14的输出端连接天线组件15，耦合器14的耦合端连接功率检测单元25，功率检测单元具体可以为ad8364的对数检波器，优选地，控制单元中集成有相应的模数转换器，对相应的模拟信号进行数字转换，在更多的实施方式中，模数转换器也可以集成在功率检测单元中。功率检测单元25连接控制单元21，将检测到的发射功率信息传输给控制单元21，控制单元21可以包括对应的比较器，通过比较对应的发射功率与目标功率，如果符合一致性就确定发射功率调整完成，如果超过一定的误差范围，说明发射功率不符合一致性，此时控制单元21可以向可调衰减器12发送调整信号，通过可调衰减器12对输入到射频功率放大器13的射频信号进行调整，以保证对应传输给天线组件15的射频信号符合发射功率的要求。在优选的实施方式中，在耦合器14的耦合端与功率检测单元25之间还会设置有运放，通过运放来补偿射频功率放大器13输出的射频信号经过耦合器14后的衰减，以保证发射功率检测的准确性。
在包括可调衰减器及射频功率放大器的射频识别发射功率控制电路中，射频信号通过射频功率放大器放大后发射出去，具体通过耦合器与天线组件连接，可调衰减器可以对射频功率放大器的射频信号输入进行调整，从而间接影响发射功率的大小。在本实施方式中，可以基于检测到的射频功率放大器的温度及静态漏极电流，通过特定的算法进行快速调整。如图2所示，本发明一实施方式中射频识别发射功率控制方法示意图。射频识别发射功率控制方法，具体包括如下步骤：
步骤s1，判断触发对射频功率放大器的调整。如上所述，在前向链路中，发射功率恶化的产生原因往往主要原因是在于射频功率放大器随着温度的变化而造成了放大失真，因此让射频功率放大器处于正常的工作状态是控制发射功率最重要的一步。从以上内容可以得出，发射功率控制的关键节点主要分为以下几种情况，一种是相应的射频识别读写器刚启动时，此时发射功率的控制主要依靠默认的配置，并不能根据实际情况的变化而进行自调整，还有一种是环境温度等外界因素发生了质的变化时，发射链路中的器件并不能随着变化而做出调整。而在本实施方式中，正是可以基于判断上述情况的发生来触发相应的调整。第一种设备刚启动时，可以直接通过初始化程序来实现触发调整步骤。对于第二种情况，则需要借助于相应的监测数据来辅助触发。在具体的实施方式中，通过功率检测单元监测发射功率，需要说明的是，此时的射频功率放大器是有正常的射频信号输入的，即整个射频识别读写器是在正常工作的，如上所述，可以通过耦合一路发射信号来不断检测对应的发射功率是否符合相应的要求，如果出现发射功率发生突变，说明控制环境发生了变化，此时可以进行相应的调整，比如在所述发射功率与配置发射功率的差值超过第二阈值时，触发对射频功率放大器的调整，配置发射功率可以是上层应用中下发给底层的设置指令，用于实际需要的发射功率，第二阈值为事先设定的值，用于确定发射功率出现恶化的判断条件。在更多的实施方式中，还可以设定第一时间周期，通过周期性地常规调整，进行直接的定期修正，这样基本上可以及时解决偶发性地发射功率恶化问题。
优选地，利用电流检测单元对射频功率放大器的输出端进行静态漏极电流检测，如上所述，静态漏极电流可以一定程度上反映射频功率放大器的工作状态。为了防止射频功率放大器射频输入对静态漏极电流检测的影响，在检测射频功率放大器的静态漏极电流时会关闭射频功率放大器的射频信号输入，具体可以关断相应射频信号输入的通道，在本实施方式中，控制单元可以控制调制单元不产生相应的射频信号。此时，射频功率放大器是在静态栅极电压的作用下具有对应的静态漏极电流。比较静态漏极电流与标准漏极电流是否一致，标准漏极电流是射频功率放大器在正常放大状态下对应的静态漏极电流，具体可以通过对同一批次或同一型号的射频功率放大器的抽样检测、分析统计获得射频功率放大器在效率最高时的静态漏极电流，事先存储，比较时查表获得，进一步标准漏极电流可以根据不同的温度区间事先存储不同的数值，这些数值都是通过对不同温度区间下检测统计确定的射频功率放大器正常工作时的静态漏极电流，在比较调用时可以通过温度传感器获得对应射频功率放大器所在的温度区间并查询对应的标准漏极电流，用于更加精确地判断射频功率放大器的工作状态。在检测到的静态漏极电流与标准漏极电流的差值超过第一阈值时，触发射频功率放大器的调整。第一阈值也是事先设定的，用于表示静态漏极电流与标准漏极电流一致与不一致之间的界限，如果超过第一阈值就认定为不一致，而未超过第一阈值就认定为一致，如果将第一阈值设定为零时，就说明只要静态漏极电流与标准漏极电流有一点不一样都会认定为不一致，但是为了保留一定的误差范围，可以将第一阈值设定为非零的数值。进一步，在静态漏极电流与标准漏极电流一致时，此时可以保证射频功率放大器射频信号输入打开，即监测正常发射功率的大小，如果出现发射功率与配置发射功率存在一定的误差，还可以通过控制可调衰减器来实现的微调，使实际的发射功率趋近于配置发射功率。
需要补充的是，在打开射频功率放大器的射频信号输入监测发射功率时或设定第一时间周期定期触发调整的实施方式中，为了减少多余的调整过程，还会在调整前进一步关闭对应射频功率放大器的射频信号输入检测对应射频功率放大器的静态漏极电流，通过检测确定对应的射频功率放大器是否处于正常的放大状态，如果处于异常状态才会触发对射频功率放大器的调整，如果处于正常状态，就会跳过调整步骤。对于监测发射功率的实施方式中，发射功率出现异常但射频功率放大器处于正常状态，有可能内部电路器件出现异常，比如耦合器的隔离性能异常或者天线出现断路等情况导致反射到内部的信号强度增大，此时可以触发关闭调制单元发射信号输出，必要时发出故障的提示信息，提示相关的人员及时地进行维护。
步骤s2，获取所述射频功率放大器的第一温度，确定第一温度对应的第一算子，根据所述第一温度通过所述第一算子调整所述射频功率放大器的静态栅极电压。步骤s2即是步骤s1触发后开始的具体调整过程，首先可以通过如上所述的温度传感器检测射频功率放大器的温度，具体获取射频功率放大器的第一温度，通过第一温度确定所在的温度区间，温度区间是根据对应批次或型号的射频功率放大器性能而设定的多个温度区间，每个温度区间设定有对应计算射频功率放大器静态栅极电压的算子，查询对应温度区间关联的第一算子，根据第一算子输入对应的第一温度计算对应的静态栅极电压。其中，算子是用于表示自变量与因变量之间映射关系的算法公式，在本实施方式中，算子中的自变量为射频功率放大器的温度，算子中的因变量为射频功率放大器的静态栅极电压。
如图3所示，对于同一批次或型号的射频功率放大器来说，不同的栅极电压vgs可以造成不同的漏极电流ids，而对于射频功率放大器在正常放大状态下的静态栅极电压vgsq、静态漏极电流idsq来说，不同温度t1、t2、t3下同一射频功率放大器对应的静态栅极电压都会不同。因此为了保证射频功率放大器处于正常的工作状态下，在不同的温度下需要在对应的射频功率放大器上提供不同的栅极电压。如图4所示，在不同的温度节点t10、t20、t30、t40、t50、t60、t70对应的静态栅极电压都不尽相同，在恒定栅压查表的实施方式中，可以在温度坐标轴上切割成若干个温度区间，每个温度区间设定一个平均栅压供查询调用，比如设定t10-t20温度区间、t20-t30温度区间，依此类推，t10-t20对应的静态栅极电压为a，t20-t30对应的静态栅极电压为b，如果判断对应的第一温度在t10-t20温度区间，就根据静态栅极电压a来调整对应的射频功率放大器。这种做法的缺陷就在于，如图4所示静态栅极电压的增长趋势来看，平均栅极电压有时并不能准确地代表对应射频功率放大器在特定温度下的静态栅极电压，此时如果直接查表调用就会带来调整的误差，同时还需要对温度区间的设置数量很密，增加事先设置的复杂度。因此在本实施方式中，虽然同样在温度坐标轴上设定若干个温度区间，但是针对不同温度区间是采用算子的方式进行调用，而对应的静态栅极电压是通过不同的射频功率放大器温度来计算获得的。
具体地，划分的不同温度区间包括第一温度区间、第二温度区间，而第一温度区间对应包括第一算子，第二温度区间对应包括第二算子，不同的温度区间根据实际采样数据具有不同的算子公式，具体算子的确定是根据同一批次或同一型号的射频功率放大器在同一温度区间的若干采样点对应检测数据拟合而成，具体的采样数据是对应温度采样过程中记录的射频功率放大器效率最高时的静态栅极电压。在本实施方式中，实际上是对不同的温度区间定义不同的线性样条，如图4所示，假设t10-t20为单独的一个温度区间，t20-t30为单独的一个温度区间，依次类推，在每个温度区间之间的曲线可以假设为一个线性样条的数学模型，相应的数学模型公式可以定义为vgs=kt+b，其中vgs为射频功率放大器的静态栅极电压，t为射频功率放大器的温度，而k，b为对应的第一系数、第二系数，基于采样不同温度下的检测数据就可以实现相应的拟合，最简单直接的方式可以在对应温度区间内采样两组数据分别代入编成方程组，两组数据优选地可以为对应温度区间两个端点温度的采样静态栅极电压，计算对应的第一系数及第二系数。
在更多的实施方式中，为了保证拟合的准确性，还可以采用最小二乘法，在拟合的过程中，实际上是要求
通过将公式（1）和公式（2）联立方程组求解可以得出对应的第一系数k和第二系数b，从而获得对应的算子进行存储用于在实际的调整过程中进行调用。
进一步为了提高拟合的精确性及降低求解的复杂度，在使用最小二乘法前先对相应的变量进行数据变换，使变换后的数据拟合直线更加方便，比如图4中的实际曲线是一个向上凹的增函数曲线，为了挤压曲线右侧尾部向下，可以将上述数学模型中的vgs变换为log(vgs)或者
上述的数学模型采用线性样条对不同温度区间采用不同线性数学模型，可以基本反映不同温度下的静态栅极电压，但是不同温度区间组成的线性样条是不光滑的，导致相邻温度区间的温度节点的线性斜率发生突变，而采用相邻温度区间对应的算子计算相邻节点温度下的静态栅极电压还会存在不同的情况，因此，在优选的实施方式中，还可以引入三阶样条模型，具体可以假设每段温度区间的数学模型为
对上述分别进行一阶导数及二阶导数分别为：
因此假设t0为相邻温度区间的温度节点，可以包括以下限定方程：
为了保证t0温度节点在相邻温度区间之间连续，还可以包括以下限定方程：
通过将上述公式联立方程组可以求得b1、b2、b3、b4及c1、c2、c3、c4对应的数值，从而作为对应的不同温度区间的算子进行保存。在更多的实施方式中，每个温度区间构建的数学模型可以根据实际采样数据的走势选择合适的数学模型。
如图5所示，整个发射功率的控制过程可以主要分为两个步骤，一个是对射频功率放大器的调整，接着是对可调衰减器的调整。首先，在触发进行调整的步骤中，先对射频功率放大器进行调整，具体可以通过恒定栅压查表的实施方式，查找到射频功率放大器检测温度所在温度区间对应的预设栅极电压，进一步可以关断射频信号输入后检测相应射频功率放大器的静态漏极电流，如果对应的静态漏极电流不符合射频功率放大器正常工作时的标准漏极电流时，再进一步进行微调，微调的方式可以采用查询对应温度区间的算子进行计算，在优选的实施方式中，跳过恒定栅压查表的步骤，直接通过对应算子进行计算。如图5所示，关断射频信号输入，这样可以准确的检测对应射频功率放大器的静态漏极电流，通过电流检测单元获得射频功率放大器在无射频信号输入时的静态漏极电流，判断对应的静态漏极电流是否符合相应的标准漏极电流，标准漏极电流是射频功率放大器正常放大时输出的静态漏极电流，也是通过对同一批次或同一型号的射频功率放大器进行采样检测的数据确定的，具体地还会根据不同的温度区间精确地设置不同的标准漏极电流，在判断的过程中也会先检测对应射频功率放大器的温度，再根据温度所在的温度区间选择相应的标准漏极电流。如果检测的静态漏极电流与对应的标准漏极电流相同或误差不大，说明对应的射频功率放大器处于正常的放大状态，此时就不需要对射频功率放大器进行调整，直接对可调衰减器进行调整，如果判断确定对应的射频功率放大器处于放大失真的状态时，此时就需要通过调整射频功率放大器的静态栅极电压来调整射频功率放大器的工作状态。
具体地，通过温度传感器获取射频功率放大器的温度t，判断温度t所在的温度区间，如上所述，温度区间是根据实际采样的静态栅极电压在不同温度下的走势划分的多个温度区间，不仅仅局限于如图所示的3个温度区间，可能由于射频功率放大器在不同温度下的静态栅极电压走势的复杂性，而被划分为更多的温度区间，具体划分温度区间的方式可以通过统计分析相邻抽样点的静态栅极电压的差分变化来确定是否需要划分为单独的温度区间，比如差分值大小超过了一定的阈值，就在相邻的抽样点之间设置两个不同的温度区间。通过级联式比对找到对应温度t所在温度区间的处理分支，根据对应温度区间的算子计算相应的静态栅极电压，然后控制单元可以根据静态栅极电压的大小来调整提供给射频功率放大器的栅极电压。进一步可以循环获取变化后的静态漏极电流，并与标准漏极电流进行比较，如果一致就直接跳到对可调衰减器的调整，如果仍然不一致，继续循环重新检测射频功率放大器的温度，重新进行静态栅极电压的调整。为了保证多次循环以后仍然不能达到调整目的的情况造成的死循环情况，进一步还会设定循环次数限制，当超过设定的循环次数时，就直接结束对射频功率放大器的调整，或者采用直接微调栅极电压的大小来实现。如上所述，第二个主要步骤是对可调衰减器的调整，由于调整需要基于对发射功率的检测，因此需要打开射频信号输入，控制可调衰减器进行微调，然后判断是否与配置发射功率一致，如果一致，停止调整，如果不一致，就会循环再次调整可调衰减器，可调衰减器的调整方式可以是如果检测到的发射功率大于配置发射功率时，就增加可调衰减器的衰减值，如果检测到的发射功率小于配置发射功率时，就减少可调衰减器的衰减值。在更多的实施方式中，也会对可调衰减器的循环调整次数做出限制，减少程序上死循环的发生。
如图6所示，本发明一实施方式中射频识别发射功率控制装置示意图。射频识别发射功率控制装置包括触发单元u1、调整单元u2。控制装置控制的内部电路中，射频信号是通过射频功率放大器放大后发射出去，另外还可以通过控制可调衰减器来进一步对发射功率进行调整，控制装置具体是对射频功率放大器及可调衰减器实行特定的算法调整来实现发射功率的控制。
触发单元u1用于判断触发对所述射频功率放大器的调整。触发单元u1的作用在于如何开始一次调整过程，因此需要确认的是在发射功率不稳定或出现异常时进行，最直接的触发方式就是对应的射频识别读写器刚启动初始化时，通过触发单元u1触发开始调整。在更多的实施方式中，触发单元u1关闭射频功率放大器的射频信号输入，获取所述射频功率放大器的静态漏极电流，如上所述，在检测射频功率放大器的静态漏极电流时，如果有射频信号输入的情况下检测到的漏极电流就不是静态漏极电流，因此就会影响对射频功率放大器工作的判断。进一步，比较所述静态漏极电流与标准漏极电流是否一致，在所述静态漏极电流与所述标准漏极电流的差值超过第一阈值时，触发所述射频功率放大器的调整。在所述静态漏极电流与标准漏极电流一致时，说明射频功率放大器处于正常的放大状态，打开射频功率放大器的射频信号输入，判断通过功率检测单元检测到的发射功率是否与配置发射功率一致以确定对可调衰减器的微调操作。优选地，触发单元u1还可以通过功率检测单元监测发射功率，在所述发射功率与配置发射功率的差值超过第二阈值时，触发对所述射频功率放大器的调整；或者设定第一时间周期，根据所述第一时间周期循环触发对所述射频功率放大器的调整，本实施方式中可以对持续运行的射频识别读写器进行监管，保证发射功率处于稳定可靠的配置水平。
调整单元u2用于获取所述射频功率放大器的第一温度，确定所述第一温度所在的温度区间，查询所述温度区间对应的第一算子，所述第一算子中的自变量为射频功率放大器的温度，所述第一算子中的因变量为射频功率放大器的静态栅极电压，根据所述第一温度通过所述第一算子调整所述射频功率放大器的静态栅极电压。调整单元u2中，所述温度区间对应的第一算子是根据同一批次或同一型号的射频功率放大器在同一温度区间的若干采样点对应检测数据拟合而成，建立的第一算子预先存储以供调用。具体的拟合是基于在温度区间内不同温度采样点下确定的静态栅极电压来计算的，可实现的方法包括最小二乘法拟准则等，具体可以参照射频识别发射功率控制方法的实施方式。如上所述，温度区间可以包括多个，根据射频功率放大器的性能确定，不同温度区间的对应算子也有所不同，检测到的射频功率放大器会根据实际检测到温度所在的温度区间来确定相应的算子计算对应静态栅极电压。需要说明的是，射频识别发射功率控制装置的具体实施方式可以参照射频识别发射功率控制方法的具体实施方式。
结合本申请所公开的方法技术方案，可以直接体现为硬件、由控制单元执行的软件模块或二者组合，即一个或多个步骤和/或一个或多个步骤组合，既可以对应于计算机程序流程的各个软件模块，亦可以对应于各个硬件模块，例如asic（applicationspecificintegratedcircuit，专用集成电路）、fpga（field－programmablegatearray，现场可编程门阵列）或其他可编程逻辑器件、分立门或晶体管逻辑器件、分立硬件组件或者其任意适当组合。为了描述的方便，描述上述装置时以功能分为各种模块分别描述，当然，在实施本申请时可以把各模块的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。
通过以上的实施方式的描述可知，本领域的技术人员可以清楚地了解到本申请可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来。该软件由微控制单元执行，依赖于所需要的配置，可以包括任何类型的一个或多个微控制单元，包括但不限于微控制单元、微控制器、dsp（digitalsignalprocessor，数字信号控制单元）或其任意组合。该软件存储在存储器，例如，易失性存储器（例如随机读取存储器等）、非易失性存储器（例如，只读存储器、闪存等）或其任意组合。
综上所述，本发明基于射频功率放大器的温度及静态漏极电流通过特定的算法来快速调整射频功率放大器的静态栅极电压，利用闭环反馈的调整回路使射频功率放大器处于正常的工作状态，满足实际的放大要求，并结合可调衰减器实现微调。本发明可以实现射频识别发射功率的快速精准调整，有较好的一致性及稳定性。
应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。
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