专利名称：一种rfid读写器中自适应防止前向信号干扰反向信号的装置的制作方法
技术领域：
本发明公布了一种装置，涉及模拟电路设计和模拟集成电路设计领域，涉及大信号对小信号的影响，特别在RFID读写器的接收机前端，防止前向信号干扰反向信号。利用二极管PN结正向导通电压的限幅特性，实现无需额外控制的自适应滤波电路，以使射频识别读写器的反向信号能正常放大。
背景技术：
无源UHF射频系统的识读过程是:由识读器发送射频信号、并将能量传给应答器，这些高频信号经电子标签内产生的识别信号调制后，将形成的已调信号反射发送回阅读器，由阅读器将接收到已调信号，进行解调、放大及滤波，对解调出的识别信号进行识别。实际中，阅读器将接收到的电子标签反射信号放大后，常会被截止掉或者叠加上其他频段的脉冲。其原因在于:RFID前向信号即发射时的调制信号，和反向信号即电子标签反射回来的信号，分时出现在解调后的信号上时，前向信号强度很大(可达伏级)，直接输入阅读器的放大电路，会使这个电路瞬间截止和饱和；同时及其微弱(通常为微伏级)的反向信号，紧随强大的前向信号进入上述放大电路时会产生很大的低频脉冲，严重影响了反向信号的信号完整性，甚至导致反向信号前导码丢失。迄今公知的防范方法有:①用导通和关闭电路的信号控制开关的方法将大信号多余的能量泄放接地；②用增加RC滤波电路的方法将不同速率的信号动态调整至适合的频率范围。不过，RC滤波电路的充放电时会产生其他寄生的脉冲使问题变得更复杂，且上述方法的电路都较复杂且效果差。
发明内容为解决上述问题，本实用新型提供一种简单电路不需要额外的开关控制电路，不需要增加动态的滤波器，能够针对RFID所有速率的解调信号，防止前向信号对反向信号的影响的方法及装置。·本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:在RFID读写器的射频接收机中包括1、2、3三部分。I为下变频混频器(由说明书附图上图1和图2中所示I部分)。作为解调器。这种混频器是单路输出的混频器和/或差分输出的混频器和/或I/Q解调混频器和/或差分输出的I/Q解调混频器。2为放大电路(由说明书附图的图1和图2中所示2部分)。是单路的放大电路和差分放大电路和仪用放大电路；以及上三种放大电路构成的一级放大电路或二级放大电路或三级放大电路。3为自适应防止前向信号干扰反向信号的装置(由说明书附图上图1和图2中所示3部分)。由一个连接到放大电路电压基准的二极管、或三极管、或其他元器件中的PN结和一个电阻构成的，自适应带宽与自适应增益的滤波电路。这个二极管是任何类型的二极管。电阻在一定条件下可以阻值为零即省略。改进电路增加一路反向的二极管或三极管，效果会更好。本实用新型的有益效果:利用了 PN结的正向导通电压，很好的隔离了前向信号在交流耦合时产生的充放电以及强的前向信号所引起的放大电路饱和，截止对反向信号的影响。实际电路中，一般选用肖特基管为佳，因为肖特基管正向导通电压比普通的硅二极管低，普通硅二极管正向导通电压是0.7V，而肖特基管正向导通电压0.3V，而且肖特基管的响应速度快。可以最大限度的更快的泄放前向信号的能量，降低前向信号对反向信号的干扰。而由于反向信号非常微弱，所以这个电路对反向信号没有任何影响。使用任何的滤波电路RC滤波或者其他滤波，实际实现过程中，都会有带内损耗，会对反向信号有一定的衰减。通过这个电路后，前向信号及其产生的附加效应都被限制在Vref±0.3V之内，进入放大电路时候，即使低电压工作的放大电路压摆率低也能保证信号的完整。这个电路的优势:①非常好的隔离了前向信号(大信号)对反向信号(小信号)的影响。②对反向信号没有衰减。最大程度减少了前向信号到反向信号之间的充放电过程，保证了反向信号的输入放大电路前的完整性，也保证了输入放大电路后的帧完整性。③对后级放大电路要求降低，可以用于低电压电路。④无需额外的控制电路。自动适应任何频段的RFID读写器，自动适应任何速率的RFID前向和反向信号。⑤结构简单，比之前所有在此领域的发明电路都简单。
:图1是本发明原理框图。图2是本发明改进型原理框图。图3是原始的读写器接收机原理框图。
具体实施方式
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以下结合附图和实施例对本发明的具体实施方式
做进一步详细说明，但不以此例来限制本发明的保护范围。原始的下变频混频器I和放大电路2之间的连接，如图3所示。通常有电容C交流耦合，因为很多混频器输出带有直流分量，为了隔离直流分量对放电电路的影响，绝大部分采用交流耦合。利用本发明的原理，在耦合电容之后，放大电路之前加入由二极管构成的限幅电路。二极管种类很多，选用肖特基管为佳。两个二极管一正一反并联加电阻串联，连接到放大电路的直流偏置或者基准源(针对运算放大器构成的放大电路)。这样可以把所有输入放电电路的信号，控制在Vref土0.3V。完全消除前向信号对反向信号的影响。高性 能的读写器里，通常使用零中频正交解调和差分放电电路。有I+、1_两路输出或者有I+、1-、Q+、Q-四路输出。无论多少路输出，只要参照单路输出的方法，在每一路上分别增加本发明电路，都能保证反向信号的完整性。
权利要求1.一种自适应防止前向信号干扰反向信号的装置，其特征在于在下变频混频器和放大电路之间经过二极管或三极管和电阻组成的限幅电路、构成的自适应带宽和增益滤波电路。
2.权利要求1所述的装置，其特征在于，用下变频混频器作为解调器，这种混频器是单路输出的混频器、和/或差分输出的混频器、和/或I/Q解调混频器、和/或差分输出的I/Q解调混频器。
3.权利要求1所述的装置，其特征在于，放大电路是单路的放大电路、和差分放大电路、和仪用放大电路，以及上三种放大电路构成的一级放大电路、或二级放大电路、或三级放大电路。
4.权利要求1所述的装置，其特征在于，二极管或三极管和电阻组成的限幅电路所构成的自适应带宽和增益 滤波电路，改进电路，增加了一路反向的二极管或三极管。
专利摘要本实用新型公开了属于模拟电路设计和模拟集成电路设计领域，在涉及消除大信号对小信号的影响的领域，特别在RFID读写器的接收机前端。利用二极管PN结正向导通电压的限幅特性，实现无需外部控制的自适应带宽和增益滤波电路。应用于低频(LF)RFID读写器，高频(HF)RFID读写器和超高频(UHF)RFID读写器集成电路或分离原件搭建电路。该装置可以自动消除读写器前向信号对反向信号的影响。可以使任何速率的RFID反向信号无损输入放大电路并完全放大。从而使射频识别读写器的反向信号能完整放大方法的装置。
文档编号G06K17/00GK203133890SQ20122021744
公开日2013年8月14日 申请日期2012年5月16日 优先权日2012年5月16日
发明者不公告发明人 申请人:左娅佳