CN103825575B - 一种uhf rfid读写器片上集成双工器 - Google Patents
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Abstract
本发明属于半导体射频集成电路技术领域，公开了一种UHF RFID读写器片上集成双工器；包括：第一混合变压器、第二混合变压器、第一平衡网络、第二平衡网络以及巴伦电路；第一和第二混合变压器的次级线圈的中间抽头分别与差分功率放大器的正负输出端相连；第一混合变压器的次级线圈的两端分别连接巴伦电路的平衡端口与第一平衡网络；第二混合变压器的次级线圈的两端分别连接巴伦电路的平衡端口与第二平衡网络；第一混合变压器的初级线圈的同名端与第二混合变压器的非同名端相连；第二混合变压器的初级线圈的同名端与第一混合变压器的非同名端相连；两个连接点分别与混频器输入端相连；巴伦电路的非平衡端口与读写器片外天线相连；本发明实现了收发隔离。
Description
技术领域
本发明涉及半导体射频集成电路技术领域，特别涉及一种UHF RFID读写器片上集成双工器。
背景技术
UHF RFID阅读器在读取标签的过程中，接收标签反射回来的信号的同时，需要向标签发射足够高功率的连续载波，用于标签的供能。连续载波的频率正好位于接收信号的频带的中央，与有用信号的频率间隔只有40KHz-250KHz的距离，很难用射频滤波器滤去接收信号中的连续载波的泄漏，通常采用片外定向耦合器来实现发射与接收路径的隔离。由于定向耦合器的隔离度有限，在接收的输入端，仍然会有较大的发射泄漏，会使得接收机灵敏度下降甚至阻塞。
传统的双工器，如SAW双工器，利用频率选择性滤波技术实现发射与接收路径的隔离，通常发射与接收信号位于不同的频带。而UHF RFID的发射与接收信号位于同一频带中，因此传统双工技术不适合于UHF RFID阅读器中。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种能够实现UHF RFID阅读器发射与接收的电气隔离的设备。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种UHF RFID读写器片上集成双工器；用于实现UHF RFID读写器的发射机差分功率放大器PA与接收机混频器之间发送和接收的电气隔离；所述UHF RFID读写器片上集成双工器包括：第一混合变压器、第二混合变压器、第一平衡网络、第二平衡网络以及巴伦电路；所述第一混合变压器的次级线圈的中间抽头与所述差分功率放大器PA的正输出端相连；所述第一混合变压器的次级线圈的一端连接所述巴伦电路的第一平衡端口，另一端与所述第一平衡网络相连；所述第二混合变压器的次级线圈的中间抽头与所述差分功率放大器PA的负输出端相连；所述第二混合变压器的次级线圈的一端连接所述巴伦电路的第二平衡端口，另一端与所述第二平衡网络相连；所述第一混合变压器的初级线圈的同名端与所述第二混合变压器的非同名端相连，并与所述混频器的输入端相连；所述第二混合变压器的初级线圈的同名端与所述第一混合变压器的非同名端相连，并与所述混频器的另一输入端相连；所述巴伦电路的非平衡端口与UHF RFID读写器片外天线相连。
进一步地，所述UHF RFID读写器片上集成双工器还包括：低噪声放大器；所述第一混合变压器的初级线圈的同名端和非同名端分别与所述低噪声放大器的输入端相连；所述低噪声放大器的输出端与所述混频器相连。
进一步地，所述巴伦电路包括第三混合变压器；所述第三混合变压器的次级线圈两端分别与所述第一混合变压器以及第二混合变压器的次级线圈一端相连；所述第三混合变压器的初级线圈一端与所述UHF RFID读写器片外天线相连，另一端接地。
进一步地，所述第一平衡网络包括第一RC网络；所述第二平衡网络包括第二RC网络；所述第一RC网络连接在所述第一混合变压器的次级线圈一端与地之间；所述第二RC网络连接在所述第二混合变压器的次级线圈一端与地之间。
进一步地，所述第一RC网络和所述第二RC网络均为RC并联电路。
进一步地，所述第一RC网络和所述第二RC网络中的电阻和电容均为幅值可调器件。
本发明提供的UHF RFID读写器片上集成双工器通过两个混合变压器将由读写器的差分功率放大器输出的正负差模信号耦合到两个相连的初级线圈上抵消，从而避免发射泄漏影响信号接收；由天线接收到的信号经两个混合变压器耦合到两个相连的初级线圈叠加增强信号；从而实现接收和发射过程的电气隔离，避免发射泄漏造成的接收的信号扰动的造成灵敏度降低甚至信道阻塞；从而保持好的信号线性度。
附图说明
图1为本发明实施例提供的UHF RFID读写器片上集成双工器结构示意图；
图2为本发明实施例提供的基于混合变压器的巴伦形式的UHF RFID读写器片上集成双工器结构示意图。
具体实施方式
实施例一
参见图1，本发明实施例提供的一种UHF RFID读写器片上集成双工器；用于实现UHF RFID读写器的发射机差分功率放大器PA与接收机混频器之间发送和接收的电气隔离；UHF RFID读写器片上集成双工器包括：第一混合变压器、第二混合变压器、第一平衡网络、第二平衡网络以及巴伦电路；第一混合变压器的次级线圈的中间抽头与所述差分功率放大器PA的正输出端相连；第一混合变压器的次级线圈的一端连接所述巴伦电路的第一平衡端口，另一端与所述第一平衡网络相连，从而保持差分功率放大器PA的正输出端两侧的阻抗大致相等，进而进一步通过调节第一平衡网络来实现高精度的阻抗调节，以维持阻抗相等，保证耦合到初级线圈的信号的精度；第二混合变压器的次级线圈的中间抽头与差分功率放大器PA的负输出端相连；第二混合变压器的次级线圈的一端连接巴伦电路的第二平衡端口，另一端与第二平衡网络相连，从而保持差分功率放大器PA的负输出端两侧的阻抗大致相等，进而进一步通过调节第二平衡网络来实现高精度的阻抗调节，以维持阻抗相等，保证耦合到初级线圈的信号的精度；第一混合变压器的初级线圈的同名端与第二混合变压器的非同名端相连，并与混频器的输入端相连；第二混合变压器的初级线圈的同名端与第一混合变压器的非同名端相连，并与混频器的另一输入端相连，从而将耦合到两个相连的初级线圈上的不同极性的共模信号相互抵消，大大降低了发射泄漏造成的信号扰动，大大降低了发射泄漏对接收机的影响；巴伦电路的非平衡端口与UHF RFID读写器片外天线相连，实现射频信号的发送和接收。
UHF RFID读写器的发射过程中，差分功率放大器PA的正输出端耦合到与其相连的第一混合变压器的初级线圈两端的信号为正的共模信号；差分功率放大器PA的负输出端耦合到与其相连的第二混合变压器的初级线圈两端的信号为负的共模信号。在第一和第二混合变压器的初级线圈的连接点，正、负共模信号相互抵消，使得进入到混频器的发射信号很小，甚至为零，从而大大减少了发射泄漏作用在混频器上的信号；同时，差分功率放大器PA在巴伦电路的平衡端口的信号表现为差分信号，通过输入巴伦电路转化为单端信号，通过天线发射给UHF RFID标签，实现供能和信息写入。
UHF RFID读写器的接收过程中，从天线接收的信号通过巴伦电路转化为差分信号，这两个差分信号通过与巴伦电路的平衡端口相连接的第一和第二混合变压器的次级线圈，耦合到初级线圈的信号表现为差分信号，并且在两个初级线圈的连接点的接收信号极性相同，从而在混频器的输入端口实现信号叠加。
第一平衡网络包括第一RC网络；第二平衡网络包括第二RC网络；第一RC网络连接在第一混合变压器的次级线圈一端与地之间；第二RC网络连接在第二混合变压器的次级线圈一端与地之间。通过RC调节，实现差分功率放大器PA两端的阻抗相等，保证耦合到初级线圈上的信号的精度。
第一RC网络和所述第二RC网络均为RC并联电路。第一RC网络和第二RC网络中的电阻和电容均为幅值可调器件。从而实现了阻抗的灵活调节。
实施例二
在实施例一的基础上，为了增强读取灵敏度，优选的，在混频器的输入端前端连接低噪声放大器，在发射泄漏较小前提下，实现良好的灵敏度，实现信号灵敏度和线性度的平衡。
巴伦电路的实现形式多种，本实例中，巴伦电路包括第三混合变压器；第三混合变压器的次级线圈两端分别与第一混合变压器以及第二混合变压器的次级线圈一端相连；第三混合变压器的初级线圈一端与UHF RFID读写器片外天线相连，另一端接地；通过耦合方式实现高频信号的平衡不平衡转换。
本发明提供的UHF RFID读写器片上集成双工器通过两个混合变压器将由读写器的差分功率放大器输出的正负差模信号耦合到两个相连的初级线圈上抵消，从而避免发射泄漏影响信号接收；由天线接收的信号经两个混合变压器耦合到两个相连的初级线圈叠加增强信号；从而实现接收和发射过程的电气隔离，避免发射泄漏造成的接收的信号扰动的造成灵敏度降低甚至信道阻塞；从而保持好的信号线性度。通过可调的RC平衡网络实现灵活的阻抗调节，最大限度的保障耦合信号的精度。
最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (6)
1.一种UHF RFID读写器片上集成双工器；用于实现UHF RFID读写器的发射机差分功率放大器PA与接收机混频器之间发送和接收的电气隔离；其特征在于，
所述UHF RFID读写器片上集成双工器包括：第一混合变压器、第二混合变压器、第一平衡网络、第二平衡网络以及巴伦电路；
所述第一混合变压器的次级线圈的中间抽头与所述差分功率放大器PA的正输出端相连；所述第一混合变压器的次级线圈的一端连接所述巴伦电路的第一平衡端口，另一端与所述第一平衡网络相连；
所述第二混合变压器的次级线圈的中间抽头与所述差分功率放大器PA的负输出端相连；所述第二混合变压器的次级线圈的一端连接所述巴伦电路的第二平衡端口，另一端与所述第二平衡网络相连；
所述第一混合变压器的初级线圈的同名端与所述第二混合变压器的非同名端相连，并与所述混频器的输入端相连；所述第二混合变压器的初级线圈的同名端与所述第一混合变压器的非同名端相连，并与所述混频器的另一输入端相连；
所述巴伦电路的非平衡端口与UHF RFID读写器片外天线相连。
2.如权利要求1所述的UHF RFID读写器片上集成双工器，其特征在于，还包括：低噪声放大器；所述第一混合变压器的初级线圈的同名端和非同名端分别与所述低噪声放大器的输入端相连；所述低噪声放大器的输出端与所述混频器相连。
3.如权利要求1或2所述的UHF RFID读写器片上集成双工器，其特征在于，所述巴伦电路包括第三混合变压器；所述第三混合变压器的次级线圈两端分别与所述第一混合变压器以及第二混合变压器的次级线圈一端相连；所述第三混合变压器的初级线圈一端与所述UHF RFID读写器片外天线相连，另一端接地。
4.如权利要求3所述的UHF RFID读写器片上集成双工器，其特征在于，所述第一平衡网络包括第一RC网络；所述第二平衡网络包括第二RC网络；所述第一RC网络连接在所述第一混合变压器的次级线圈一端与地之间；所述第二RC网络连接在所述第二混合变压器的次级线圈一端与地之间。
5.如权利要求4所述的UHF RFID读写器片上集成双工器，其特征在于：所述第一RC网络和所述第二RC网络均为RC并联电路。
6.如权利要求5所述的UHF RFID读写器片上集成双工器，其特征在于：所述第一RC网络和所述第二RC网络中的电阻和电容均为幅值可调器件。
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Citations (2)
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN202748809U (zh) * | 2012-07-17 | 2013-02-20 | 成都慧讯科技有限公司 | Uhf rfid天线一体化读写模块 |
Non-Patent Citations (2)
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| RFID系统中的低通滤波器设计;惠欣等;《微电子学》;20131031;第43卷(第5期);第620-623、627页 * |
| 变压器式巴伦的研究;汤唯等;《现代电子技术》;20081231(第15期);第60-61、64页 * |
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