CN101706879B - uhf读写器解调电路 - Google Patents

Abstract

本发明涉及uhf读写器，具体涉及uhf读写器解调电路，包括50欧姆微带线相移装置、两路二极管混频电路和两路LC低通滤波器，其中50欧姆微带线相移装置用于对输入的载波信号和ASK信号分别实现π/2的相移；两路二极管混频电路为倍压电路，用于对经50欧姆微带线相移装置相移后的载波信号和ASK信号进行混频；两路LC低通滤波器用于将混频信号滤除载波信号后输出至差分放大器。本发明，采用简单的肖特基二极管做混频元件，并将混频电路设计成倍压形式以提高接收灵敏度，简单地实现了ASK解调，并解决了无源混频电压增益低的问题。

Description

uhf读写器解调电路

技术领域

本发明涉及一种uhf读写器，特别是涉及一种uhf读写器解调电路。

背景技术

射频识别(RFID)技术是一种无接触自动识别技术，其基本原理是标签进入磁场后，接收读写器发出的射频信号，凭借感应电流所获得的能量发送出存储在芯片中的产品信息，或者主动发送某一频率的信号；读写器读取信息并解码后，送至中央信息系统进行有关数据处理。

射频识别系统一般由三个部分组成，即电子标签、读写器以及天线。在电子标签与读写器之间实现射频信号的空间耦合，在耦合通道内，根据时序关系，实现能量的传递、数据的交换。系统工作时，读写器发出微波查询能量信号，电子标签收到微波查询能量信号后，将一部分微波查询能量信号整流为直流电源供电子标签内的电路工作，另一部分微波查询能量信号被电子标签内保存的数据信息经ASK调制后反射回读写器。读写器接收反射回的ASK信号，经接收电路取出电子标签中保存的标识性数据信息。在接收电路中，解调电路是其最关键部分，它不仅决定了系统是否能正常工作，还决定了接收灵敏度、读写距离等参数。

在现有技术中，一些有源的解调电路成本高，噪声大，输入功率低，实现起来困难。而如图1所示的无源解调电路，输入的载波信号和ASK信号经过微带线后产生π/2的相移，再经过两路二极管混频电路进行混频，最后经两路LC低通滤波器滤除载波信号后输出至差分放大器，由于其混频电路中仅设有一只二极管，因此混频电压的增益较低，影响uhf读写器的接收的灵敏度和读写距离。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是解决uhf读写器解调电路混频电压增益较低的问题。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是提供一种uhf读写器解调电路，包括50欧姆微带线、两路二极管混频电路和两路LC低通滤波器，所述50欧姆微带线用于对输入的载波信号和ASK信号分别实现π/2相移；所述两路二极管混频电路为倍压电路，用于对经50欧姆微带线相移后的载波信号和ASK信号进行混频；所述两路LC低通滤波器用于将经两路二极管混频电路混频输出的混频信号滤除载波信号后输出。

上述方案中，所述倍压电路为二倍压电路，包括第一、第二两个电容和第一、第二两个二极管，第一电容的输入端接载波信号或ASK信号实现π/2相移后的输出端，第一电容的输出分别接第一二极管的正极和第二二极管的负极，第一二极管的负极接地，第二二极管的正极分别接第二电容和LC低通滤波器的输入端，第二电容的另一端接地，第二电容上并联有检波负载电阻。

本发明，采用简单的肖特基二极管做混频元件，并将混频电路设计成倍压形式以提高接收灵敏度，简单地实现了ASK解调，并解决了无源混频电压增益低的问题。

附图说明

图1为现有的uhf读写器无源解调电路电路图；

图2为本发明uhf读写器无源解调电路的结构框图；

图3为本发明uhf读写器无源解调电路的一种实施例电路图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作出详细的说明。

如图2所示，本发明包括50欧姆微带线、两路二极管混频电路和两路LC低通滤波器，射频信号经过微带线会有相移，通过设计微带线长度来决定相移多少，在本发明中，微带线阻抗为50Ω，输入的载波信号和ASK信号经过微带线后产生π/2的相移，再经过两路二极管混频电路进行混频，最后经两路LC低通滤波器滤除载波信号后输出至差分放大器。

图3为本发明uhf读写器无源解调电路的一种实施例电路图，在本实施例中，倍压电路采用的是二倍压电路，当然，本发明同样可以采用三倍压、四倍压等多倍压电路。如图3所示，二倍压电路包括第一、第二两个电容C1、C2和第一、第二两个二极管D1、D2，第一电容C1的输入端接载波信号或ASK信号实现π/2相移后的输出端，第一电容C1的输出分别接第一二极管D1的正极和第二二极管D2的负极，第一二极管D1的负极接地，第二二极管D2的正极分别接第二电容C2和LC低通滤波器的输入端，第二电容C2的另一端接地，第二电容上并联有检波负载电阻R1，检波负载电阻R1上的电压为解调输出电压。

如图3所示的实施例的工作原理如下：

A点的载波信号为VLA(t)＝Acosω0t，A为信号幅度，该载波信号经50欧姆微带线相移装置实现π/2移相后，在B点分别形成信号为VLB(t)＝Acos(ω0t+π/2)。

天线接收到的标签回发信号为ASK信号，假设在B点的接收信号为VRB(t)＝B(t)cos(ω0t+φ)，其中B(t)是标签的数据信息，φ为收发信号之间的相位差，跟天线和标签之间的距离有关。ASK信号经50欧姆微带线相移装置实现π/2移相后，在A点分别形成信号为VRA(t)＝B(t)cos(ω0t+φ+π/2)。

载波信号和ASK信号先通过耦合电容C1、C1’后进入二极管混频电路，输出信号为两个输入信号的混频结果：

A’点为：

Acosω0tB(t)cos(ω0t+φ+π/2)＝

AB(t)/2cos(2ω0t+φ+2π/4)+AB(t)/2cos(φ+2π/4)；

B’点为：

Acos(ω0t+π/2)B(t)cos(ω0t+φ)＝

AB(t)/2cos(2ω0t+φ+π/2)+AB(t)/2cos(φ-π/2)；

因为本实施例中采用了倍压电路，所以图3中A’和B’点的电压是图1中A’和B’点的电压的2倍。因此，图3所示的解调电路有比图1更高的接收灵敏度，读写效果更好，读写距离也更远。

最后，每路信号再经过LC低通滤波器将高频分量2ω0t滤除掉，得到标签回发信号B(t)，然后进入差分放大器AMP。其中，

A”点：AB(t)/2cos(φ+π/2)；

B”点：AB(t)/2cos(φ-π/2)；

AB(t)/2cos(φ+π/2)和AB(t)/2cos(φ-π/2)相位差为π。

本发明不局限于上述最佳实施方式，任何人应该得知在本发明的启示下作出的结构变化，凡是与本发明具有相同或相近的技术方案，均落入本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.uhf读写器解调电路，包括：

50欧姆微带线，用于对输入的载波信号和ASK信号分别实现π/2相移；

两路二极管混频电路，用于对经50欧姆微带线相移后的载波信号和ASK信号进行混频；

两路LC低通滤波器，用于将经两路二极管混频电路混频输出的混频信号滤除载波信号后输出；

其特征在于所述二极管混频电路为倍压电路，所述倍压电路为二倍压电路，包括第一、第二两个电容和第一、第二两个二极管，第一电容的输入端接载波信号或ASK信号实现π/2相移后的输出端，第一电容的输出分别接第一二极管的正极和第二二极管的负极，第一二极管的负极接地，第二二极管的正极分别接第二电容和LC低通滤波器的输入端，第二电容的另一端接地，第二电容上并联有检波负载电阻。

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