本实用新型涉及射频识别技术领域，具体涉及超高频射频识别两级载波对消处理电路。
背景技术：
在超高频射频识别读写器系统中，由于读写器在收发过程中需要持续发送前向连续载波为电子标签提供能量，由于系统收发隔离度不高，一部分前向载波信号会不可避免的泄露到读写器反向接收信号中；同时，受读写器系统天线端口实际驻波比的限制，一部分前向载波信号在天线端口产生反射，并叠加在反向接收信号中。由于泄露信号和(或)反射信号的功率远远大于接收信号，泄露信号和(或)反射信号的干扰大大降低了读写器的读写距离，严重影响了系统的接收灵敏度。
发明专利ZL201010283448.0(申请日：2010年09月15日)公开了一种实现射频泄漏对消的装置及方法和射频识别阅读器，采用了一种模拟移相对消的方法，将接收信号分解为四路不同相位的基带信号，然后通过积分电路得到四路控制信号，调制之后得到与接收载波信号等幅反向的对消信号。此方法采用模拟电路移相，对电路的一致性要求较高，实现难度大，可行性较差。
发明专利CN201510252690.4(申请日：2015年05月18日)公开了一种自干扰对消系统和方法，采用耦合器从发射信号中耦合出一路参考信号，然后通过解调接收信号得到的基带信号的幅值控制移相网络，将参考信号移相得到与接收信号等幅反向的对消信号。该方法采用单级对消方案，载波泄露抑制效果一般，接收信号中残留的载波信号强度较大。
技术实现要素：
针对现有技术存在的不足，本实用新型提供了超高频射频识别载波两级对消处理电路，能够抑制超高频射频识别读写器中的载波泄漏信号，电路结构简单，易于实现，相对于一般的单级对消方法，具有更大的载波泄露抑制比，能够解决现有技术存在的载波抑制效果不佳的问题。
本实用新型提供的超高频射频识别载波两级对消处理电路，包括：功率放大器、第一耦合器、第二耦合器、天线、第一检波器、阻抗调整网络、移相器、控制模块、衰减器、第二检波器、第三检波器、电桥，其特征在于：
所述功率放大器连接第一耦合器的输入端，用以将发射信号放大输出；
所述第一耦合器耦合端连接移相器输入端，第一耦合器直通端连接第二耦合器输入端，用以产生第二级对消的参考信号；
所述第二耦合器耦合端连接阻抗调整网络，第二耦合器隔离端连接电桥第二输入端，第二耦合器直通端连接天线，用以进行第一级载波对消；
所述移相器输出端连接衰减器输入端；
所述衰减器输出端连接电桥第一输入端；
所述第一检波器输入端连接第一耦合器隔离端，所述第二检波器输入端连接电桥输出端，所述第三检波器输入端连接电桥第一输入端，三个检波器连接电路不同节点，用以测量所在节点的射频信号强度；
所述控制模块输入端，连接第一检波器输出端、连接第二检波器输出端、连接第三检波器输出端，用以读取第一检波器、第二检波器、第三检波器输出电压；
所述控制模块输入端，连接阻抗调整网络控制端、连接移相器控制端和衰减器控制端，用以控制衰减器、移相器和阻抗调整网络的参数；
所述电桥的输出端，输出两级对消后的接收信号。
所述阻抗调整网络由电压放大电路、可调电阻网络、电感和可调电容网络组成,控制模块输出控制信号给阻抗调整网络，改变阻抗调整网络的阻抗参数。
所述电压放大电路为同相比例运算放大电路、三极管放大电路、 MOS场效应管放大电路中的任意一种和/或多种组合，用于放大控制模块输出的控制信号；
所述可调电阻网络为PIN二极管控制电路，由电压放大电路为PIN 二极管提供正向偏置电压，改变PIN二极管的阻抗；
所述可调电容网络为变容二极管控制电路，由电压放大电路为变容二极管提供反向偏置电压，改变变容二极管的电容量。
所述第一检波器、第二检波器、第三检波器为同一种功能参数的检波器，用以将检波器所在检测节点的射频功率信号转换为模拟电压信号发送给控制模块。
所述控制模块由A/D转换电路、单片机、I/O端口扩展模块和驱动电路组成；单片机通过A/D转换电路读取第一检波器、第二检波器、第三检波器输出的模拟电压信号，根据读取的电压值调整阻抗调整网络、移相器和衰减器的参数，输出控制信号控制两级对消电路运行。
所述第一耦合器和第二耦合器为微带功分器、分支线定向耦合器、耦合线定向耦合器、波导定向耦合器、Lange耦合器和180°混合环中的任意一种；
所述电桥为微带功分器、90°电桥、180°电桥中的任意一种；
所述移相器为矢量调制器、数字移相器中的任意一种，相位调整范围大于180度；
所述衰减器为数字衰减器、压控衰减器中的任意一种，衰减范围大于20dB，衰减器步进小于0.5dB。
本实用新型的设计原理在于，发射端口的射频信号经过功率放大器、第一耦合器之后，形成两路信号，第一路信号由第一耦合器的直通端输出，进入第二耦合器的输入端，由第二耦合器的耦合端取出一部分射频信号，射频信号经过阻抗调整网络反射后，反射信号与第二耦合器输出端泄露的载波信号进行第一次对消，控制模块根据从第一检波器、第三检波器读取的电压幅值，调整阻抗调整网络的参数，使第一次对消后的信号幅值达到最小，实现提高第二耦合器的隔离度的目的。第一耦合器形成的第二路信号经过移相和衰减之后，输入电桥的第一输入端，第一次对消之后的信号输入电桥的第二输入端，两路信号合成后，由电桥的输出端输出第二次对消信号，控制模块根据从第二检波器、第三检波器读取的电压幅值，调整移相器和衰减器的参数，使第二次对消后的信号幅值达到最小，最终输出经过两级对消之后的接收信号。
本实用新型有益效果如下：
采用两级对消机制，将第一级干扰对消的信号余量作为输入源引入到第二级的干扰对消电路之中，在第一级对消的基础上进一步消除信号中残余的干扰信号,相对于单级对消方案，本方案能够提供更高的读写器收发隔离度。
两级对消电路均通过单片机实时控制，当接入读写器的天线驻波比发生变化或外部环境发生变化时，通过单片机相应的实时调整两级对消电路的相关参数，产生等幅反向的对消信号，保障超高频射频识别读写器正常工作。
附图说明
图1为本实用新型超高频射频识别载波两级对消处理电路的结构框图；
图2为图1中阻抗调整网络的结构框图；
图3为图1中控制模块的结构框图。
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
如图1所示，本实用新型提供的超高频射频识别载波两级对消处理电路，其特征在于，包括：
所述功率放大器101连接第一耦合器102的输入端，用以将发射信号放大输出。
所述第一耦合器102耦合端连接移相器107输入端，第一耦合器102 直通端连接第二耦合器103输入端，用以产生第二级对消的参考信号。
所述第二耦合器103耦合端连接阻抗调整网络106，第二耦合器103 隔离端连接电桥112第二输入端，第二耦合器103直通端连接天线104，用以进行第一级载波对消。
所述第一耦合器102和第二耦合器103均为微带功分器、分支线定向耦合器、耦合线定向耦合器、波导定向耦合器、Lange耦合器和180°混合环中的任意一种，示例性地，可选择耦合度为6db、型号为 1D1314-6的定向耦合器来进行耦合。
所述移相器107，输出端连接衰减器输入端，用以对第一耦合器102 耦合端的输出信号移相。所述移相器107为矢量调制器、数字移相器中的任意一种，相位调整范围大于180度。
所述衰减器109，输出端连接电桥112第一输入端，用以衰减移相器107的输出信号。所述衰减器109为数字衰减器、压控衰减器中的任意一种，衰减范围大于20dB，衰减器步进小于0.5dB。示例性地，本具体实施例采用步进0.25dB的7位数字衰减器F1950作为衰减器芯片，F1950具有0.25dB、0.5dB、1dB、2dB、4dB、8dB、16dB共七档，能够提供31.75dB的衰减范围。
所述控制模块108，输入端连接第一检波器105输出端、第二检波器110输出端、第三检波器111输出端、阻抗调整网络106控制端、移相器107控制端和衰减器109控制端，用于读取第一检波器105、第二检波器110、第三检波器111输出电压，控制衰减器109、移相器107、阻抗调整网络106相关参数，相关参数包括衰减器109的衰减值，移相器107的相位调整值，阻抗调整网络106的控制电压。
所述电桥112，两个输入端同时接收所述衰减器109输出的对消信号和第二耦合器103隔离端输出的接收信号，输出端输出第二级对消之后的接收信号。所述电桥112为Wilkinson功分器、90°电桥、180°电桥中的任意一种,示例性地，本具体实施例采用型号为 C0810J5003AHF的3dB电桥来将对消信号和接收信号进行第二级对消。
如图2所示，所述阻抗调整网络106由电压放大电路201、可调电阻网络202、电感203和可调电容网络204组成，控制模块108根据从第一检波器105、第三检波器111读取的电压幅值，调整阻抗调整网络106 的参数，改变阻抗调整网络106对外的阻抗参数，使第一次对消后的信号幅值达到最小，实现提高第二耦合器103的隔离度的目的。
所述电压放大电路201为同相比例运算放大电路、三极管放大电路、 MOS场效应管放大电路中的任意一种和/或多种组合；
所述可调电阻网络202为PIN二极管控制电路，经过电压放大电路 201放大后的控制模块108控制信号为PIN二极管提供正向偏置电压，改变PIN二极管的阻抗；
所述可调电容网络204为变容二极管控制电路，经过电压放大电路 201放大后的控制模块108控制信号为变容二极管提供反向偏置电压，改变变容二极管的电容量。
所述第一检波器105、第二检波器110、第三检波器111为同一种功能参数的检波器，能够将检波器所在检测节点的射频功率信号转换为模拟电压信号发送给控制模块108。
如图3所示，所述控制模块108包括A/D转换电路301、单片机302、 I/O端口扩展模块303和驱动电路304；单片机302通过A/D转换电路301 读取第一检波器105、第二检波器110、第三检波器111输出的模拟电压信号，根据读取的电压信号幅值调整阻抗调整网络106、移相器107 和衰减器109的参数，输出控制信号控制两级对消电路运行。
本实用新型实施例的第二级对消电路中，为实现对消效果，所述衰减器109的输出信号相位与所述第二耦合器103隔离端的输出信号相位的相位差在135°～225°的范围内，幅值差为3dB内。优选地，所述衰减器109的输出信号相位与所述第二耦合器103隔离端的输出信号相位的相位差为180°，幅度相等。否则，对消的效果会受一些影响。
在本实施例中，当发射功率为30dBm时，本对消方案对泄漏和反射载波干扰的抑制能力可以达到50dB以上，接收灵敏度可以达到-75dBm，具有较好的载波泄漏抑制能力，较好的改善了射频识别读写器设备的接收灵敏度。
以上所述仅是本实用新型优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。