一种远距离射频功放电路及射频发射装置的制作方法

本实用新型属于射频技术领域，尤其涉及一种远距离射频功放电路及射频发射装置。

背景技术：

射频识别技术是一种非接触式标签信息识别传输技术，以无线射频方式进行非接触式双向数据通信，达到目标识别和交换数据的目的。现阶段的应用主要是近距离应用，如身份证识别、电子车票等。

ISO14443-A标准读卡距离基本在10cm范围以内，并且实际使用基本都在10cm以内甚至更短的距离，另外距离还需依赖于射频芯片自身特性，想要在一些指定环境下达到超过10cm以上的距离刷卡效果，采用原先方案很难满足。

因此，传统的技术方案中存在无法满足远距离射频识别的问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种远距离射频功放电路及射频发射装置，旨在解决传统的技术方案中存在的无法满足远距离射频识别的问题。

一种远距离射频功放电路，所述电路包括：射频单元、功率放大单元、阻抗匹配单元和射频天线；

所述射频单元用于产生和输出射频信号；

所述功率放大单元与所述射频单元连接，对所述射频信号进行线性功率放大处理；

所述阻抗匹配单元与所述功率放大单元连接，用于根据所述功率放大单元输出的射频信号，对所述功率放大单元与所述射频天线进行阻抗匹配；

所述射频天线与所述阻抗匹配单元连接，用于发射所述阻抗匹配单元输出的射频信号。

在其中一实施例中，所述射频单元包括射频发射芯片，所述射频发射芯片为PN5180系列芯片。

在其中一实施例中，所述功率放大单元包括单晶体管放大器，所述单晶体管放大器的输入端连接所述射频单元，所述单晶体管放大器的输出端连接所述阻抗匹配单元，所述单晶体管放大器的电源连接供电电源。

在其中一实施例中，所述供电电源的输出电压为12V直流电压。

在其中一实施例中，所述射频天线的发射频段为13.56兆赫兹。

在其中一实施例中，所述阻抗匹配单元包括第一电容、第二电容与第一电感，其中，所述第一电容与所述第二电容串接于功率放大单元的输出端与所述射频天线之间，所述第一电感连接于所述第一电容和所述第二电容之间的公共连接端与地之间。

此外，还提供了一种射频发射装置，所述射频发射装置包括：上述的远距离射频功放电路。

上述的远距离射频功放电路，通过功率放大单元实现实现对射频单元输出的射频信号进行线性放大，通过阻抗匹配单元实现功率放大单元与射频天线的阻抗匹配，降低了系统的功耗，满足远距离射频识别需求，识别效果稳定可靠，无死区盲区现象。

附图说明

图1为本实用新型较佳实施例提供的远距离射频功放电路结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

图1示出了本实用新型较佳实施例提供的远距离射频功放电路的结构示意图，为了便于说明，仅示出了与本实施例相关的部分，详述如下：

一种远距离射频功放电路，包括：依次连接的射频单元10、功率放大单元20、阻抗匹配单元30和射频天线40。其中，射频单元10用于产生和输出射频信号；功率放大单元20与射频单元10连接，对射频信号进行功率放大处理；阻抗匹配单元30与功率放大单元20连接，用于功率放大单元20与射频天线40之间的阻抗匹配；射频天线40与阻抗匹配单元30连接，用于发射所述阻抗匹配单元30输出的射频信号。采用功率放大单元20对射频单元10输出的射频信号进行放大，实现稳定可靠的远距离读卡。

本实用新型实施例提供的远距离射频功放电路中，通过射频单元10产生和输出射频信号，根据该射频信号具体的，本实施例中射频单元10采用常用的射频芯片进行信号转换，产生射频信号。射频芯片采用13.56兆赫兹射频芯片，产生的发射频段为13.56兆赫兹的射频信号，射频发射芯片为PN5180系列芯片。并通过射频天线40输出，适用于相对近距离应用环境，例如如身份证识别、电子车票识别等。

功率放大单元20与射频单元10连接，对射频信号进行功率放大处理。功率放大单元20包括单晶体管放大器，单晶体管放大器的输入端连接射频单元10，单晶体管放大器的输出端连接阻抗匹配单元30，单晶体管放大器的电源连接供电电源。其中，功率放大单元20的供电电源为12V的直流电压，在其他实施例中，可根据实际的功率输出需求选择其他电源，本实施例中单晶体管为NPN三极管或PNP型三极管，功率放大单元20在实际应用于中，可采用多级放大电路对射频信号进行功率放大，以实现对射频信号的有效放大。

在具体应用中，由于射频天线40输入阻抗随频率发生很大的变化，而功率放大单元20的输出阻抗一定，若功率放大单元20与射频天线40直接连接，往往会发生功率放大单元20与射频天线40之间阻抗不匹配的情况，这样会降低辐射功率。因此在本优选实施例中，通过设置阻抗匹配单元30对阻抗进行调节，阻抗匹配单元30与功率放大单元20连接，用于功率放大单元20与射频天线40之间的阻抗匹配，阻抗匹配单元30根据射频信号的输出频率，来调节阻抗。阻抗匹配单元30包括第一电容、第二电容与第一电感，其中，第一电容与第二电容串接于功率放大单元20的输出端与射频天线40之间，第一电感连接于第一电容和第二电容之间的公共连接端与地之间。

在另一优选实施例中，阻抗匹配单元30包括调节模块以及与该调节单元连接的可调阻抗模块，调节模块与功率放大单元20以及可调阻抗模块连接，可调阻抗模块连接于功率放大单元20的输出端和射频天线40之间，调节模块根据功率放大单元20输出的射频信号的频段，调节可调阻抗模块的阻抗，以使功率放大单元20的负载阻抗与射频天线40的阻抗相匹配，针对不同频段的射频信号进行调节，降低了系统的功耗，使远距离射频功放电路在不同的频段下都具有较高的辐射功率。

阻抗匹配单元30输出的射频信号通过射频天线40发射出去，此时，阻抗匹配单元30输出的射频信号经过阻抗匹配，射频天线40具有较高的发射功率。

在上述的远距离射频功放电路的基础上，本实用新型实施例还提供了一种射频发射装置，所述射频发射装置包括：上述的远距离射频功放电路。

综上所述，本实用新型提供了一种远距离射频功放电路及射频发射装置，包括：依次连接的射频单元10、功率放大单元20、阻抗匹配单元30和射频天线40。通过阻抗匹配单元30实现功率放大单元20与射频天线40的阻抗匹配，降低了系统的功耗，满足远距离射频识别需求，识别效果稳定可靠，无死区盲区现象。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。