CN110739982A - 一种可实现载波消除的设备和方法 - Google Patents

Abstract

依据本发明，提供一种可实现载波消除的设备和方法。所述设备可包括阅读器或其他类似设备。所述阅读器包括具有一馈线长度的天线；以及接收链路，用于接收具有所述第一相位的所述第一本振信号和来自所述天线的载波泄露信号，其中所述馈线长度使得所述载波泄露信号的相位与所述第一本振信号的第一相位相同。所述阅读器还可包括切换模块，用于生成具有各自相位的多个本振信号，并在所述多个本振信号中进行选择性切换以选择第一本振信号，其中所述第一本振信号具有第一相位，所述第一相位与所述阅读器的载波泄露信号的相位相重合。所述接收链路可用于对所述切换模块选中的具有第一相位的所述第一本振信号和所述载波泄露信号进行混频。

Description

一种可实现载波消除的设备和方法

技术领域

本发明涉及射频识别(Radio Frequency Identification(RFID))领域，尤其涉及一种可实现载波消除的设备和方法。

背景技术

广义上的射频识别(RFID)技术可以追溯到基于雷达原理的射频通信技术,例如飞机敌我识别(Identification Friend Or Foe(IFF))技术。通信首先可由阅读器方发起命令，处于有效电磁场中的标签利用反向散射原理调制标签芯片的阻抗进而完成与阅读器之间的通信。

现有技术的阅读器可采用模块化的设计方法。模块设计的方法主要可包括两种架构：采用专用集成电路(Appl ication Specific Integrated Circuit(ASIC))的集成芯片方案和器件搭建的分立方案。由于RFID系统自身的特点决定了它不同于传统的通信系统，其主要技术难点之一包括载波泄露问题。在一个例子中，标签可以是无源器件，当它与阅读器通信的同时阅读器必须继续向标签发送纯载波来给标签提供能量的来源。阅读器在接收标签返回的信号的同时会存在一个较大的载波泄漏。

较大的载波泄露对接收机来说导致的影响可包括：大的阻塞信号导致混频器电路饱和以及混频之后中频端噪底的恶化等。例如，对于混频之后中频端噪底的恶化，由标签返回的有用信号可能淹没在噪声之下，进而造成解调失败，大大降低接收灵敏度。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种载波消除技术。依据本发明的一个实施例，本发明提供了一种可实现载波消除的设备和方法。

依据本发明的一个方面，提供了一种阅读器，所述阅读器包括具有一馈线长度的天线；以及接收链路，用于接收具有所述第一相位的所述第一本振信号和来自所述天线的载波泄露信号，其中所述馈线长度使得所述载波泄露信号的相位与所述第一本振信号的第一相位相同。

依据本发明上述方面的阅读器，所述馈线长度是使得所述载波泄露信号的相位与所述第一本振信号的第一相位相同的一个或多个周期性长度中的一个。

依据本发明上述方面的阅读器，所述阅读器还包括第一移相器,用于对来自一发射器的本振信号进行移相以获得具有所述第一相位的所述第一本振信号，并把具有所述第一相位的所述第一本振信号传送到所述接收链路。

依据本发明上述方面的阅读器，所述接收链路包括混频器，用于对具有所述第一相位的所述第一本振信号与所述载波泄露信号进行混频。

依据本发明上述方面的阅读器，所述阅读器还包括第二移相器，用于对来自所述发射器的所述本振信号进行移相，以获得具有第二相位的第二本振信号，并把具有所述第二相位的所述第二本振信号提供给所述接收链路，其中所述第一相位与所述第二相位具有一个相位差。

依据本发明上述方面的阅读器，其中所述第一本振信号与所述第二本振信号正交。

依据本发明上述方面的阅读器，所述接收链路包括混频器，用于把具有所述第一本振信号和所述第二本振信号与所述载波泄露信号进行混频。

依据本发明上述方面的阅读器，所述阅读器还包括发射链路，用于对所述本振信号进行放大；以及耦合器，用于把所述放大的本振信号耦合到所述天线以进行发射。

依据本发明上述方面的阅读器，所述耦合器还用于把所述天线返回的所述载波泄露信号耦合到所述接收链路。

依据本发明上述方面的阅读器，所述接收链路还包括低通滤波器、中频放大器、有源低通滤波器和比较器中的一个或多个。

依据本发明的另一个方面，提供了一种阅读器，所述阅读器包括切换模块，用于生成具有各自相位的多个本振信号，并在所述多个本振信号中进行选择性切换以选择第一本振信号，其中所述第一本振信号具有第一相位，所述第一相位与所述阅读器的载波泄露信号的相位相重合；接收链路，用于接收所述切换模块选中的具有所述第一相位的所述第一本振信号和所述载波泄露信号。

依据本发明上述方面的阅读器，所述切换模块还包括一个或多个移相器，用于对所述多个本振信号进行移相，以使所述多个本振信号分别具有所述各自相位。

依据本发明的上述方面，所述多个移相器包括0°移相器、45°移相器、90°移相器、135°移相器的组中的一个或多个。

依据本发明上述方面的阅读器，所述切换模块包括一个或多个射频开关，所述一个或多个射频开关中的一个用于把所述第一本振信号接入所述接收链路。

依据本发明上述方面的阅读器，所述切换模块还包括所述一个或多个射频开关中的另一个用于把所述多个本振信号中与所述第一本振信号正交的第二本振信号接入所述接收链路。

依据本发明上述方面的阅读器，所述阅读器还包括发射器，用于产生一本振信号，并把所述本振信号提供给所述切换模块以生成所述多个本振信号；发射链路，用于对来自所述发射器的所述本振信号进行放大；以及耦合器，用于将所述放大的本振信号耦合到一天线以进行发射并将所述天线返回的所述载波泄露信号耦合到所述接收链路。

依据上述方面的阅读器，所述接收链路包括混频器，用于对所述第一本振信号和/或所述第二本振信号与所述载波泄露信号进行混频。

依据本发明上述方面的阅读器，所述切换模块还包括用于把所述第一本振信号和/或所述第二本振信号接入所述接收链路的软件。

依据本发明上述方面的阅读器，所述接收链路还包括低通滤波器、中频放大器、有源低通滤波器和比较器中的一个或多个。

依据本发明上述方面的阅读器，所述阅读器还包括具有一馈线长度的天线，所述馈线长度配置成使得所述载波泄露信号与所述切换模块所生成的所述多个本振信号中的至少一个本振信号相重合。

依据本发明上述方面的阅读器，所述馈线长度是使得所述载波泄露信号的相位与所述至少一个本振信号相重合的一个或多个周期性长度中的一个。

依据本发明上述方面的阅读器，所述切换模块还包括一个或多个射频开关，所述一个或多个射频开关中的一个用于把与载波泄露信号的变化相位一致的第三本振信号接入所述接收链路。

依据本发明上述方面的阅读器，所述一个或多个射频开关中的另一个用于把所述多个本振信号中与所述第三本振信号正交的第四本振信号接入所述接收链路。

依据上述方面的阅读器，所述接收链路包括混频器，用于对所述第三本振信号和/或所述第四本振信号与所述载波泄露信号进行混频。

依据本发明上述方面的阅读器，所述切换模块还包括用于把所述第三本振信号和/或所述第四本振信号接入所述接收链路的软件。

依据本发明的又一个方面，提供了一种方法，所述方法包括监测接收到的一载波泄露信号的相位；以及根据检测到的所述载波泄露信号的所述相位，将一个或多个混频器本振信号中的第一本振信号选择性切换到与所述载波泄露信号进行混频,其中所述第一本振信号具有第一相位，所述第一本振信号与所述载波泄露信号的相位差为0。

依据本发明上述方面的方法，所述方法还包括把所述一个或多个混频器本振信号中与所述第一本振信号正交的第二本振信号选择性切换到与所述第一本振信号和所述载波泄露信号混频。

依据本发明上述方面的方法，所述方法还包括产生一本振信号，对所产生的所述本振信号进行移相，以获得具有各自相位的所述一个或多个混频器本振信号。

依据本发明上述方面的方法，所述方法还包括放大所述产生的本振信号并发射。

依据本发明上述方面的方法，所述方法还包括把所述一个或多个混频器本振信号中与载波泄露信号的变化相位一致的第三本振信号选择性切换到与所述载波泄露信号混频。

依据本发明上述方面的方法，所述方法还包括把所述一个或多个混频器本振信号中与所述第三本振信号正交的第四本振信号选择性切换到与所述第三本振信号和所述载波泄露信号混频。

依据本发明上述方面的方法，所述方法还包括将所述第一本振信号和所述第二本振信号与所述载波泄露信号进行混频。

依据本发明上述方面的方法，所述方法还包括将所述第三本振信号和所述第四本振信号中与所述载波泄露信号进行混频。

依据本发明上述方面的方法，所述方法还包括对所述经混频的信号进行低通滤波、中频放大、有源低通滤波以及比较中的一个或多个。

依据本发明的再一个方面，提供了一种阅读器，所述阅读器包括:第一支路，用于向接收链路提供天线的载波泄露信号；第二支路，用于向所述接收链路提供第一本振信号；所述接收链路所接受的所述第一本振信号和所述载波泄露信号的相位差为0。

依据本发明上述方面的阅读器，其中所述第一支路包括馈线长度的天线，所述馈线长度是使得所述载波泄露信号的相位与所述第一本振信号的第一所述馈线长度使得所述载波泄露信号的相位与所述第一本振信号的第一相位相同。

依据本发明上述方面的阅读器，其中所述第一支路包括移相组件，所述移相组件位于所述第一支路的任意位置，所述移相组件用于调整所述第一本振信号的相位，使得所述接收链路所接受的所述第一本振信号和所述载波泄露信号的相位差为0；和/或，所述第二支路包括移相组件，所述移相组件位于所述第二支路的任意位置，所述移相组件用于调整所述载波泄露信号的相位，使得所述接收链路所接受的所述馈线第一本振信号和所述载波泄露信号的相位差为0。

依据本发明上述方面的阅读器，其中所述阅读器包括发射器、耦合器、馈线长度的天线、切换模块，依次由发射器、耦合器、馈线、天线、馈线、耦合器到接收链路的支路构成所述第一支路；依次由发射器、切换模块到接收链路的支路构成所述第二支路。

依据本发明上述方面的阅读器，其中所述移相组件设置于第一支路或第二支路的任意位置，通过调整第一本振信号和/或载波泄露信号的相位，使得所述接收链路所接受的所述第一本振信号和所述载波泄露信号的相位差为0。

附图说明

图1示出依据本发明实施例的装置的例子；

图2示出依据本发明实施例的装置的例子；

图3示出依据本发明实施例的方法的例子；

图4示出依据本发明实施例的系统的例子；

图5示出依据本发明实施例的装置的例子；

图6示出依据本发明实施例的装置的例子；以及

图7示出依据本发明实施例的装置的例子。

具体实施方式

基于RFID通信系统的这种架构的阅读器本身是一个自扰系统。例如，阅读器的灵敏度与相应的发射功率强度相关，接收链路与发射链路不分开，通过各种泄露路径联系在一起。例如，泄露路径可包括耦合器自身的泄露、通过天线端口的反射泄露和/或空间耦合的泄露等。对于天线端口的反射泄露而言，因为不太容易保证批量天线的电压驻波比(Voltage Standing Wave Ratio(VSWR))小于例如1.2等，使得接收链路中可能存在较大的载波泄露。

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明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发明，并不用于限定本发明。

图1示出依据本发明一个实施例的装置的例子。图1所示的装置可用于例如阅读器，以下以阅读器为例对图1进行说明，但本领域技术人员可理解，图1所示的装置可用于其他电子设备。阅读器100可包括发射器110、发射链路120和/或接收链路130。图1所示的阅读器100可利用专用集成电路来实现。在另一个实施例中，所述阅读器100的各部分可以是分立的。

如图1所示，所述发射器110可包括锁相环路(phase locked loop(PLL))112和/或压控振荡器(voltage controlled osci llator)114。锁相环路112和压控振荡器114可用于给发射链路110和/或接收链路130提供本振信号。发射链路120可包括功率放大器(poweramplifier(PA))122。所述功率放大器122可利用例如开关调制方法来放大发射器110(例如，锁相环路112)所产生的信号。

如图1所示，接收链路130可包括混频器(mixer)132、低通滤波器(low passfilter(LPF))134、中频放大器136、有源(active)低通滤波器138和/或比较器140。

如图1所示，阅读器100还可包括耦合器104，耦合器104可用于连接发射链路120与接收链路130，以使发射链路120和接收链路130对外转化成一个天线端口，例如天线102。例如，发射链路120可把经功率放大器122放大的信号传输到耦合器104。发射链路120可经由耦合器104从天线102发射信号，接收链路130可经由耦合器104从天线102接收信号。耦合器104可与负载108电气耦合。在一个实施例中，耦合器104可将来自所述发射链路120的放大的本振信号耦合到天线102，并将来自所述天线102的载波泄露信号耦合到接收链路130。

阅读器100还可包括开关124，用于把来自发射器110的信号传送到移相单元126。移相单元126可用于对来自发射器110的本振信号进行移相。例如，移相单元126可对该本振信号进行移相，以产生具有第一相位的第一本振(local oscillator(Lo))信号152(例如，Lo2)，并把该第一本振信号152提供给接收链路130。移相单元126还可对来自发射器110的所述本振信号进行移相，以产生具有第二相位的第二本振信号154(例如，Lo1)，并把该第二本振信号154提供给接收链路130。

在一个实施例中，所述第一相位不同于所述第二相位。例如，所述移相单元126可提供具有一相位差的第一本振信号152和第二本振信号154。在一个例子中，移相单元126可产生正交(例如，90°)的第一本振信号152与第二本振信号154。移相单元126可包括第一移相器126A和第二移相器126B。第一移相器126A可提供所述具有第一相位(例如，0°)的第一本振信号152(例如，图1所示的V1)。在一个例子中，第一移相器126A可包括0°移相器。第二移相器126B可用于产生所述具有第二相位(例如，90°)的第二本振信号154。所述第二移相器126B可包括90°移相器。虽然图1的移相单元126可使用0°和90°移相器，在其他实施例中，移相单元126可使用具有其他相位的移相器。移相单元可包括移相器等可以改变信号相位的一个或多个元件或电路。

如图1所示，接收链路130可接收经功率放大器122、耦合器104和/或天线102返回的载波泄露信号156(例如，V2)。混频器132可用于把其本振信号(例如，152和/或154)与载波泄露信号156进行混频，以产生一中频信号(I+以及I-)。所述中频信号可经由低通滤波器134的滤波。低通滤波器134可把经滤波的信号传送到放大器136以进行放大。有源低通滤波器可对来自放大器136的信号进行滤波。比较器140对来自有源低通滤波器的信号进行比较，并将结果传送到例如阅读器100的微控制单元(microcontrol ler unit(MCU))等控制中心(未示出)。

如图1所示，天线102可经由馈线106耦合到耦合器104。如图1所示的实施例，可利用馈线106的长度来改变进入例如混频器132的射频端口的载波泄露信号156的相位，以提高载波泄露信号156与混频器本振信号(例如，V1)的相关性进而解决噪底恶化的问题。例如，可把所述馈线106用做一移相单元，以使载波泄露信号156具有一相位。如图1所示，馈线106的长度可使得载波泄露信号156(例如，图1中的V2)的相位与第一本振信号152的相位差为0。在另一个实施例中，所述馈线106所具有的长度可使得所述载波泄露信号156与所述第一本振信号152相重合。依据一个实施例，所述长度可包括用于使载波泄露信号156与第一本振信号152相重合的一个或多个周期性长度。所述长度可以是使得载波泄露信号156的相位与第一本振信号152的相位相同的一个或多个周期性长度中的一个。

例如，混频器132的第一本振信号152与载波泄露信号156混频后所产生的中频信号可以是这两路信号相位差的函数。所述馈线106的馈线长度可用于增强第一本振信号152与载波泄露信号156这两路信号的相关性，以使混频器132的混频结果的至少一部分或绝大部分变成直流分量，从而可减少因相关性较弱而导致混频结果在中频形成较大噪声。可利用所述馈线106的长度来优化灵敏度配置，以实现较远的阅读距离和/或消除盲区效应。通过利用其长度可提高混频器132的第一本振信号152与载波泄露信号156的相关性的馈线106，可有效消除载波泄露带来的噪底恶化问题，其成本较低、实现方便。

类似地，在另一个实施例中，可把馈线106的长度设置成使得载波泄露信号156与第二本振信号154相重合，从而消除载波泄露带来的噪底恶化问题。

在另一个实施例中，所述接收链路130用于接收具有所述第一相位的所述第一本振信号152和来自所述天线102的载波泄露信号156，其中所述天线102的馈线长度可使得所述载波泄露信号156的相位与所述第一本振信号152的第一相位相同。所述馈线长度可以是使得所述载波泄露信号156的相位与所述第一本振信号152的第一相位相同的一个或多个周期性长度中的一个。

在一个实施例中，所述第一移相器126A可用于对来自发射器110的本振信号进行移相以获得具有所述第一相位的所述第一本振信号152，并把所述第一本振信号152传送到所述接收链路130。所述第二移相器126B可用于对来自所述发射器110的所述本振信号进行移相，以获得具有第二相位的第二本振信号154，并把所述第二本振信号154提供给所述接收链路130，其中所述第一相位与所述第二相位具有一个相位差(例如，90°或其他)。

在一个实施例中，所述接收链路130的混频器132可用于对具有所述第一相位的所述第一本振信号152与所述载波泄露信号进行混频。所述混频器132还可用于把具有所述第一本振信号152和/或所述第二本振信号154与所述载波泄露信号进行混频。

依据一个实施例，所述发射链路120可例如通过功率放大器122对来自发射器110的所述本振信号进行放大。所述耦合器104可用于把所述放大的本振信号耦合到所述天线102以进行发射。所述耦合器还可用于把天线104返回的所述载波泄露信号156耦合到所述接收链路130。

在图1中，由发射器110发射的本振信号，可依次经过发射链路120、耦合器104、馈线106、天线102、馈线106、耦合器104到达接收链路130。第一支路可依次包括例如由发射器110、发射链路120、耦合器104、馈线106、天线102、馈线106、耦合器104到接收链路130的支路，第一支路可以是用于向接收链路130提供天线的载波泄露信号156的支路。由发射器110发射的本振信号，可依次经过切换模块(例如包括开关124和/或移相单元126)到达接收链路130，第二支路可依次包括由发射器110、切换模块到接收链路130的支路，第二支路可以是用于向所述接收链路提供第一本振信号的支路。依据本发明的另一个实施例，所述第一支路和/或第二支路还可包括其他装置和/或可依照其他顺序。所述接收链路130所接受的所述第一本振信号和所述载波泄露信号的相位差为0。

图2示出依据本发明一个实施例的装置的例子。图2所示的装置可用于例如阅读器，以下以阅读器为例对图2进行说明，但本领域技术人员可理解，图2所示的装置可用于其他类似电子设备。与图1相类似地，图2所示的阅读器200可包括发射器210、发射链路220和/或接收链路240。图2所示的阅读器200可利用专用集成电路来实现。在另一个实施例中，所述阅读器200的各部分可以是分立的。

如图2所示，所述发射器210可包括锁相环路212和/或压控振荡器214。锁相环路212和压控振荡器214可用于给发射链路220和/或接收链路240提供本振信号。发射链路220可包括功率放大器222。所述功率放大器222可用于放大由发射器210提供的信号，例如所述本振信号。所述发射链路220可把经功率放大器222放大的信号传输到耦合器204。

如图2所示，阅读器200还可包括耦合器204，耦合器204用于实现发射链路220与接收链路240的耦合，以使发射链路220和接收链路240对外转化成一个天线端口，例如天线202。耦合器204可与负载208电气耦合。在一个实施例中，耦合器204可将来自所述发射链路220的放大的本振信号耦合到天线202，并将天线202返回的载波泄露信号256耦合到所述接收链路240。

如图2所示，接收链路240可包括混频器242、低通滤波器244、中频放大器246、有源低通滤波器248和/或比较器250。接收链路240可用于接收经功率放大器222、耦合器204和/或天线202返回的载波泄露信号256(例如，V2)。混频器242可用于把其本振信号(例如，252和/或254)与载波泄露信号256进行混频，从而产生一中频信号(I+和I-)。与图1类似地，所述中频信号可经由低通滤波器244、放大器246、有源低通滤波器和/和比较器250的处理被传送到例如阅读器200的微控制单元等控制中心(未示出)。

如图2所示，阅读器200还可包括切换模块230，以将多个本振信号中的一个或多个本振信号切换到接收链路242。切换模块230可在多个本振信号中进行选择性地切换，以选中与载波泄露信号256相重合的本振信号，并把所选中的本振信号提供给接收链路240。例如，切换模块230可提供具有第一相位的第一本振信号252(例如，Lo2)和具有第二相位的第二本振信号254(例如，Lo1)。所述切换模块230可包括开关232，用于把来自发射器210的信号传送到移相单元234。依据一个实施例，所述移相单元234可包括一个或多个移相器，以用于提供一个或多个分别具有不同相位的本振信号。例如，

图2示出可分别提供0°、45°、90°和135°相位的第一到第四移相器。虽然图2示出所述第一到第四移相器，但本发明并不限于所述四个移相器的实施例，依据另一个实施例，所述移相单元234可包括可分别提供不同角度相位的一个或多个移相器，以用于产生与载波泄露信号256相重合的本振信号。

依据一个实施例，可利用射频开关来切换提供给混频器242的本振信号的相位，继而可细化本振的相位颗粒。例如，如图2所示，切换模块230可包括耦合到所述移相单元234的第一射频开关236A和第二射频开关236B。例如，第一射频开关236A可用于选择性接入0°或45°移相器，以将具有0°或45°相位的第一本振信号252提供给混频器242。所述第二射频开关236B可用于选择性接入90°或135°移相器，以将具有90°或135°相位的第二本振信号254提供给混频器242。虽然图2的例子使用了两个射频开关236A和第二射频开关236B，本发明的实施例可包括分别选择性接入一移相器的一个或多个射频开关。虽然图2可使用射频开关，在另一个实施例中，可使用其他类似开关或装置把来自移相单元234的一个或多个本振信号选择性地提供给混频器242。另一个实施例中，如果载波泄露信号252的相位发生变化，所述一个或多个射频开关可选择性接入另一个移相器，将与载波泄露信号252的变化相位一致或重合的第三本振信号切换到所述接收链路以进行混频，和/或将与第三本振信号有一相位差(例如，正交)的第四本振信号选择性接入或切换到所述接收链路以进行混频，从而可实现动态切换。在另一个实施例中，所述动态切换还可由软件来实现。

如图2所示，所述切换模块230可用于把与载波泄露信号256(例如，V2)的相位差为0的本振信号(例如，V1)提供给混频器242。

如图2所述的实施例，对于第一本振信号252，所述切换模块230可经由所述第一射频开关236A从来自移相单元234的0°移相器和45°移相器的信号中选择与载波泄露信号256相重合的信号，并把该信号提供给混频器242，以实现载波消除。例如，如果载波泄露信号256的相位为0°，第一射频开关236A可把来自0°移相器的本振信号提供给混频器242。类似地，如果载波泄露信号256的相位为45°，第一射频开关236A可把来自45°移相器的本振信号提供给混频器242。第二射频开关236B可从来自90°移相器和135°移相器的本振信号中选择与选中的第一本振信号252正交的本振信号，以提供给混频器242。

类似地，在另一个实施例中，对于第二本振信号254，所述第二射频开关236B可从来自90°移相器和135°移相器的本振信号中选择与载波泄露信号256相重合的本振信号，并把该本振信号提供给混频器242，以实现载波消除。所述第一射频开关236A可来自0°移相器和45°移相器的本振信号中选择与选中的第二本振信号254正交的本振信号，以提供给混频器242。

虽然图2中示出第一本振信号252和第二本振信号254，在其他实施例中，所述移相单元234还可对来自发射器210的本振信号进行移相而获得具有各自相位的一个或多个本振信号。在一个实施例中，移相单元234所生成的所述一个或多个本振信号的数量可与所述移相单元234中的移相器的数量一致。移相单元234可包括移相器等可以改变信号相位的一个或多个元件或电路。

例如，在另一个实施例中，可通过增加一个或多个射频开关(例如，增加三个开关和/或更多开关)来细化提供给混频器242的相位颗粒，以提高提供给混频器242的本振信号与载波泄露信号的相关性，进而解决噪底恶化的问题。

虽然图2的实施例可使用射频开关或其他装置来切换提供给混频器242的本振信号的相位，在另一个实施例中，还可通过利用软件和/或固件来实时切换本振的方法动态地改变提供给混频器的本振信号与载波泄露信号之间的相位差，从而有助于天线环境恶劣条件下的灵敏度提升。

与图1相类似地，在另一个实施例中，所述天线202的馈线206的长度也可配置成，使得载波泄露信号256与所述移相单元234(例如，移相器)移相而获得的一个或多个本振信号(例如，252和254)中的至少一个本振信号相重合。所述馈线长度可包括用于使载波泄露信号256与所述至少一个本振信号相重合的一个或多个周期性长度。

依据一个实施例，所述切换模块230可用于生成具有各自相位的多个本振信号(例如，如图2所示具有0°、45°、90°、135°相位或其他相位的多个本振信号)并在所述多个本振信号中进行选择性切换以选择第一本振信号(例如，252)，其中所述第一本振信号252的第一相位与载波泄露信号256的相位相重合。所述接收链路240用于接收所述切换模块230选中的所述第一本振信号252和所述载波泄露信号256。所述切换模块230的一个或多个射频开关(例如，236A和236B或其他射频开关)中的一个(例如，236A)可用于把所述第一本振信号252接入所述接收链路240。所述切换模块230的一个或多个射频开关中的另一个(例如，236B)可把所述切换模块230生成的多个本振信号中与所述第一本振信号252有一个相位差或正交的第二本振信号254接入所述接收链路240。

所述切换模块230中的一个或多个移相器234可对所述多个本振信号进行移相，以使所述多个本振信号分别具有所述各自相位。所述一个或多个移相器234包括0°移相器、45°移相器、90°移相器、135°移相器的组中的一个或多个。所述一个或多个移相器234还可包括可生成其他角度相位的本振信号的移相器。

发射器210可产生一本振信号可经由开关232把所述本振信号提供给所述切换模块230以生成具有不同相位的所述多个本振信号。发射链路220(例如，功率放大器222)可对来自所述发射器210的本振信号进行放大。所述耦合器204可用于将所述放大的本振信号耦合到天线204以进行发射并将所述天线返回的所述载波泄露信号256耦合到所述接收链路240。接收链路240的混频器242可对所述第一本振信号252和/或所述第二本振信号254与所述载波泄露信号256进行混频。所述切换模块230还可利用软件把所述第一本振信号252和/或第二本振信号254接入所述接收链路240。

在一个实施例中，天线202的馈线长度可配置成使得所述载波泄露信号256与所述切换模块230所生成的所述多个本振信号中的至少一个本振信号相重合。该馈线长度可以是使得所述载波泄露信号256的相位与所述至少一个本振信号相重合的一个或多个周期性长度中的一个。

在一个实施例中，阅读器200可利用可改变发射器210所产生本振信号的相位的移相单元234或利用可使载波泄露信号256与来自移相单元234的一个或多个本振信号的相位差为0，或者把这两者相结合可用于降低中频端噪底(例如，接收链路240)。在另一个实施例中，阅读器200还可结合成本及面积，通过细化进入混频器本振信号的相位(例如，增加移相器和/或射频开关的数量)来降低中频端噪底。在又一个实施例中，图2所示的阅读器200还可包括将如以上依据图1和图2所述的各实施例中的一个或多个相结合的各种硬件/软件/固件，与图1类似的部分可参考图1中的相应描述。

在图2中，由发射器210发射的本振信号，可依次经过发射链路220、耦合器204、馈线206、天线202、馈线206、耦合器204到达接收链路240，依次由发射器210、发射链路220、耦合器204、馈线206、天线202、馈线206、耦合器204到接收链路240的支路可构成第一支路，第一支路可以是用于向接收链路240提供天线的载波泄露信号256的支路。由发射器210发射的本振信号，可依次经过切换模块230到达接收链路240，可依次由发射器210、切换模块230到接收链路240的支路构成第二支路，第二支路可用于向所述接收链路240提供第一本振信号的支路。依据本发明的另一个实施例，所述第一支路和/或第二支路还可包括其他装置或可按照其他顺序来设置。所述接收链路240所接受的所述第一本振信号和所述载波泄露信号的相位差一致。

图3示意地示出依据本发明一个实施例的方法的例子。所述方法可用于解决噪底恶化的问题。依据一个实施例，所述方法可用于图1和/或图2所示的装置。

如图3所示，在302，阅读器可接收例如经阅读器的功率放大器、耦合器和/或天线返回的载波泄露信号(例如，如图1或2所示)。在304，阅读器可监测所述接收到的载波泄露信号的相位。在306，阅读器可根据检测到的载波泄露信号的相位动态地切换提供给阅读器接收链路(例如，混频器)的本振信号，继而可改变混频器本振信号与载波泄露信号的相位差，以使其相位差等于零。在308，阅读器可经由混频器把提供给混频器的各混频器本振信号与载波泄露信号进行混频。

在一个实施例中，图3所示的方法还可包括经由例如阅读器发射器产生所述本振信号。可经由例如阅读器的功率放大器放大阅读器发射器的本振信号，并经由耦合器从天线发射。可经由例如一个或多个阅读器移相器可对阅读器发射器产生的本振信号进行移相，以产生具有各自相位的一个或多个混频器本振信号，所述一个或多个本振信号可用于阅读器混频器。

在一个实施例中，例如在306，图3所示的方法还可包括可经由例如阅读器(例如，利用射频开关)选择性地提供与载波泄露信号的相位一致或相同的混频器本振信号，从而提高混频器本振信号与载波泄露信号的相关性，进而解决噪底恶化的问题。例如，阅读器可把来自阅读器移相器的一个或多个本振信号中与载波泄露信号具有一致或相同相位或重合的第一本振信号选择性接入混频器。

在另一个实施例中，例如在306，所述方法还包括可经由例如阅读器把来自阅读器移相器的一个或多个本振信号中与第一本振信号有一相位差(例如，正交)的第二本振信号选择性接入混频器。

在308，所述方法还包括可经由例如所述阅读器在混频器中将所述选择性接入的第一本振信号和/或第二本振信号与所述载波泄露信号进行混频。所述经混频的信号可经由例如阅读器低通滤波器的滤波、阅读器中频放大器的放大、阅读器有源低通滤波器的滤波以及阅读器比较器的比较中一个或多个，并传送到微控制单元或其他控制中心。

在一个实施例中，例如在306，还可包括根据检测到的所述载波泄露信号的所述相位，将一个或多个混频器本振信号中的第一本振信号选择性切换到与所述载波泄露信号进行混频,其中所述第一本振信号具有第一相位，所述第一本振信号与所述载波泄露信号的相位差为0。

在一个实施例中，图3所示的方法还可包括产生一本振信号，经由例如一个或多个移相器对所产生的所述本振信号进行移相，以获得具有各自相位的所述一个或多个混频器本振信号。所述方法还可包括经由例如功率放大器来放大所述产生的本振信号并发射。

在一个实施例中，在306，还包括把所述一个或多个混频器本振信号中与所述第一本振信号正交的第二本振信号选择性切换到与所述第一本振信号混频，或在308将所述第一本振信号和/或所述第二本振信号切换到与所述载波泄露信号进行混频。

在一个实施例中，在306，还包括在载波泄露信号的相位发生变化时，不把所述第一本振信号接入混频器，而把所述一个或多个混频器本振信号中与载波泄露信号的变化的相位一致的第三本振信号选择性切换到与所述载波泄露信号混频，以实现对混频器本振信号的动态切换。

在一个实施例中，在306，还包括把所述一个或多个混频器本振信号中与所述第三本振信号正交的第四本振信号选择性切换到与所述第三本振信号混频，或在308将所述第三本振信号和/或所述第四本振信号与所述载波泄露信号进行混频。

虽然图3中示出依据本发明实施例的方法的例子，在其他实施例的方法中，可将按照图1和图2所述的各实施例中的一个或多个相结合，与图1和/或图2类似的部分可参考图1和图2所述各实施例的描述。

图4示出依据本发明一个实施例的系统的例子。如图4所示，所述系统200包括阅读器410，例如RFID阅读器。所述阅读器410可与标签420通信。例如，阅读器410可向标签420发起命令来启动通信。处于阅读器410的有效电磁场中的标签420可与阅读器410通信。在一个例子中，所述标签420可以是无源器件，由阅读器410向标签420发送载波来给标签420提供能量。

可利用如图1或2所示的阅读器100或200来构成所述阅读器410。可利用如图3所述的方法来实时切换本振从而动态地改变阅读器的混频器本振信号与载波泄露信号之间的相位差。所述阅读器410可采用专用集成电路的集成芯片方案和/或分立方案来构成。在一个实施例中，可通过设计阅读器410的天线的馈线长度来改变载波泄露信号的相位，以使阅读器410的混频器本振信号与载波泄露信号相重合，从而实现载波消除。在另一个实施例中，可通过在阅读器410中增加一个或多个移相器和/或一个或多个射频开关来切换提供给混频器的本振信号的相位(例如，细化本振颗粒)，继而使混频器本振信号与载波泄露信号相重合，以实现载波消除。在还有一个实施例中，阅读器410可通过软件和/或固件来实时切换本振，继而使混频器本振信号与载波泄露信号的相位差为0，以实现载波消除。在又一个实施例中，可使用上述实施例中的一种或多种方式来实现载波消除。

以上所述仅为本发明的实施例，并不用以限制本发明。凡在本发明精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

虽然本发明的较佳实施例如上所述，但是，本发明并不限于上述实施例锁公开的内容，例如：

如图5所示的一实施例，其中，在图5中，参考标号表示与图1相同的表述与图1所示的实施例相同的部件。图5中的阅读器500与所述图1所示的阅读器100基本相同，其区别在于：馈线506的长度可以保证进入例如混频器132的射频端口的载波泄露信号156的相位与本振信号(例如，152和/或154)的相位相同，也可以馈线506的长度不能使得进入例如混频器132的射频端口的载波泄露信号156的相位与本振信号(例如，152和/或154)的相位相同。还可在第二支路中设置移相组件501，所述移相组件501位于所述第二支路的任意位置，例如在图5中所述移相组件501位于发射器110、切换模块124之间，所述移相组件501调整所述本振信号(例如，152和/或154)的相位，使得所述接收链路130所接受的所述第一本振信号和所述载波泄露信号的相位差为0。

如图6所示的一实施例，其中，在图6中，参考标号表示与图1相同的表述与图1所示的实施例相同的部件。图6中的阅读器600与所述图1所示的阅读器100基本相同，其区别在于：馈线606的长度可以保证进入例如混频器132的射频端口的载波泄露信号156的相位与本振信号(例如，152和/或154)的相位相同，也可以馈线606的长度不能使得进入例如混频器132的射频端口的载波泄露信号156的相位与本振信号(例如，152和/或154)的相位相同。还可在第一支路中设置移相组件601，所述移相组件601位于所述第一支路的任意位置，例如在图6中所述移相组件601位于发射器110、功率放大器122之间，或所述移相组件601位于功率放大器122、耦合器104之间，或所述移相组件601位于馈线606上。所述移相组件601调整用于发射给天线102的本振信号的相位，从而调整所述载波泄露信号156的相位，使得所述接收链路130所接受的所述第一本振信号和所述载波泄露信号的相位差为0。

如图7所示的一实施例，其中，在图7中，参考标号表示与图1相同的表述与图1所示的实施例相同的部件。图7中的阅读器700与所述图1所示的阅读器100基本相同，其区别在于：馈线706的长度可以保证进入例如混频器132的射频端口的载波泄露信号156的相位与本振信号(例如，152和/或154)的相位相同，也可以馈线706的长度不能使得进入例如混频器132的射频端口的载波泄露信号156的相位与本振信号(例如，152和/或154)的相位相同。还可在第一支路中设置移相组件701，所述移相组件701位于所述第一支路的任意位置，例如在图7中所述移相组件701位于发射器110、功率放大器122之间，或所述移相组件701位于功率放大器122、耦合器104之间，或所述移相组件701位于馈线706上，或所述移相组件701位于耦合器104、接收链路130之间。所述移相组件701可调整用于发射给天线102的本振信号的相位，和/或调整所述载波泄露信号156的相位，使得所述接收链路130所接受的所述第一本振信号和所述载波泄露信号的相位差为0。

可将所述移相组件设置于第一支路和/或第二支路的任意位置，都可以通过调整信号的相位，使得所述接收链路所接受的所述第一本振信号和所述载波泄露信号的相位差为0，从而提高灵敏度，均在本发明的思想范围之内。其中，所述移相组件可以是移相器等可以改变信号相位的一个或多个元件或电路。

Claims (16)

1.一种阅读器，其特征在于所述阅读器包括:

具有一馈线长度的天线；以及

接收链路，用于接收具有第一相位的第一本振信号和来自所述天线的载波泄露信号，其中所述馈线长度使得所述载波泄露信号的相位与所述第一本振信号的第一相位相同。

2.如权利要求1所述的阅读器，其特征在于所述馈线长度是使得所述载波泄露信号的相位与所述第一本振信号的第一相位相同的一个或多个周期性长度中的一个。

3.如权利要求1-2中任一个所述的阅读器，其特征在于所述阅读器还包括第一移相器,用于对来自一发射器的本振信号进行移相以获得具有所述第一相位的所述第一本振信号，并把具有所述第一相位的所述第一本振信号传送到所述接收链路；或/和，所述阅读器还包括第二移相器，用于对来自所述发射器的所述本振信号进行移相，以获得具有第二相位的第二本振信号，并把具有所述第二相位的所述第二本振信号提供给所述接收链路，其中所述第一相位与所述第二相位具有一个相位差。

4.一种阅读器，其特征在于所述阅读器包括：切换模块，用于生成具有各自相位的多个本振信号，并在所述多个本振信号中进行选择性切换以选择第一本振信号，其中所述第一本振信号具有第一相位，所述第一相位与所述阅读器的载波泄露信号的相位相重合；以及

接收链路，用于接收所述切换模块选中的具有所述第一相位的所述第一本振信号和所述载波泄露信号。

5.如权利要求4所述的阅读器，其特征在于所述切换模块还包括一个或多个移相器，用于对所述多个本振信号进行移相，以使所述多个本振信号分别具有所述各自相位。

6.如权利要求4-5中任一个所述的阅读器，其特征在于所述切换模块包括一个或多个射频开关，所述一个或多个射频开关中的一个用于把所述第一本振信号接入所述接收链路；或/和，所述切换模块还包括所述一个或多个射频开关中的另一个用于把所述多个本振信号中与所述第一本振信号正交的第二本振信号接入所述接收链路。

7.如权利要求4-5中任一个所述的阅读器，其特征在于还包括用于把所述第一本振信号和/或所述第二本振信号接入所述接收链路的软件。

8.如权利要求5所述的阅读器，其特征在于还包括一个或多个射频开关，所述一个或多个射频开关中的一个用于把与载波泄露信号的变化相位一致的第三本振信号接入所述接收链路，所述一个或多个射频开关中的另一个用于把所述多个本振信号中与所述第三本振信号正交的第四本振信号接入所述接收链路。

9.一种方法，其特征在于所述方法：

包括监测接收到的一载波泄露信号的相位；以及

根据检测到的所述载波泄露信号的所述相位，将一个或多个混频器本振信号中的第一本振信号选择性切换到与所述载波泄露信号进行混频,其中所述第一本振信号具有第一相位，所述第一本振信号与所述载波泄露信号的相位差为0。

10.如权利要求9所述的方法，其特征在于还包括:

把所述一个或多个混频器本振信号中与所述第一本振信号正交的第二本振信号选择性切换到与所述第一本振信号和所述载波泄露信号混频。

11.如权利要求9所述的方法，其特征在于还包括:

把所述一个或多个混频器本振信号中与载波泄露信号的变化相位一致的第三本振信号选择性切换到与所述载波泄露信号混频；以及

把所述一个或多个混频器本振信号中与所述第三本振信号正交的第四本振信号选择性切换到与所述第三本振信号和所述载波泄露信号混频。

12.如权利要求10所述的方法，其特征在于还包括：

将所述第一本振信号和所述第二本振信号与所述载波泄露信号进行混频。

13.一种阅读器，其特征在于所述阅读器包括:

第一支路，用于向接收链路提供天线的载波泄露信号；

第二支路，用于向所述接收链路提供第一本振信号；

所述接收链路所接受的所述第一本振信号和所述载波泄露信号的相位差为0。

14.如权利要求13所述的阅读器，其特征在于所述第一支路包括馈线长度的天线，所述馈线长度是使得所述载波泄露信号的相位与所述第一本振信号的第一所述馈线长度使得所述载波泄露信号的相位与所述第一本振信号的第一相位相同。

15.如权利要求13所述的阅读器，其特征在于所述第一支路包括移相组件，所述移相组件位于所述第一支路的任意位置，所述移相组件用于调整所述第一本振信号的相位，使得所述接收链路所接受的所述第一本振信号和所述载波泄露信号的相位差为0；和/或，所述第二支路包括移相组件，所述移相组件位于所述第二支路的任意位置，所述移相组件调整所述载波泄露信号的相位，使得所述接收链路所接受的所述馈线第一本振信号和所述载波泄露信号的相位差为0。

16.如权利要求13所述的阅读器，其特征在于所述阅读器包括发射器、耦合器、馈线长度的天线、和/或切换模块，由发射器、耦合器、馈线、天线、馈线、耦合器到接收链路的支路构成所述第一支路；由发射器、切换模块到接收链路的支路构成所述第二支路。

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