CN111537770A - 一种替代信号源设备用于产品校准电路 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种替代信号源设备用于产品校准电路，包括信号发生单元、匹配网络单元、供电单元和功率精度控制单元，信号发生单元和匹配网络单元电性连接，供电单元与信号发生单元、匹配网络单元、功率精度控制单元均为电性连接，功率精度控制单元和信号发生单元电性连接，信号发生单元用于提供单音信号并将该单音信号输出至匹配网络单元，匹配网络单元用于实现与后级单元的匹配，供电单元用于为系统提供稳定的电压，功率精度控制单元用于对单音信号的精度进行控制。本发明在兼顾精度的基础上可以替代信号源设备功能对RFID产品定标，无需外置信号源设备，从而降低生产线布线难度及成本，提升产品竞争力。
Description
技术领域
本发明涉及无线电测试技术领域，具体涉及一种替代信号源设备用于产品校准电路及方法。
背景技术
目前的无线射频识别(RFID)行业发展非常快，在交通、物流、监控的多个领域都开始有广泛的应用。RFID产品的主要指标为发射功率、反向灵敏度等而这些跟功率有关的指标都离不开功率精度问题，为了控制功率精度就需要对产品定标测试，一般方法需要外置信号源设备，但随之而来的问题就是信号源设备价格昂贵，体积大，这对生产线布线产生了新的要求：成本上升，空间布线困难等问题。针对这个问题本技术应用采用市面上通用电子器件搭建电路仿真信号源功能，可以简易的但不失精度的对RFID产品进行定标测试。
发明内容
有鉴于此，本发明要解决的问题是提供一种可用在射频识别(RFID)产品的定标用途上，替代信号源设备用于产品校准电路。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种替代信号源设备用于产品校准电路，包括信号发生单元、匹配网络单元、供电单元和功率精度控制单元，所述信号发生单元和匹配网络单元电性连接，所述供电单元与所述信号发生单元、所述匹配网络单元、所述功率精度控制单元均为电性连接，所述功率精度控制单元和所述信号发生单元电性连接，所述信号发生单元用于提供单音信号并将该单音信号输出至所述匹配网络单元，所述匹配网络单元用于实现与后级单元的匹配，所述供电单元用于为系统提供稳定的电压，所述功率精度控制单元用于对单音信号的精度进行控制。
在本发明中，优选地，所述信号发生单元包括锁相环电路和晶振电路，所述锁相环电路和所述晶振电路电性连接，所述晶振电路用于向所述锁相环电路提供参考信号，所述锁相环电路用于生成单音信号，所述晶振电路电性连接有稳压电路，所述稳压电路用于为所述晶振电路提供稳定电压，所述锁相环电路的OSCIN端口通过电容C304外接有PLL_REFIN端子，所述晶振电路的OUTPUT端子通过电容C292和所述PLL_REFIN端子相连。
在本发明中，优选地，所述锁相环电路的VERGFRAC端口通过电阻R219 和电容C309接地，所述锁相环电路的VERGVCO端口通过电阻R218和电容 C308接地，所述锁相环电路的VERFFRAC端口通过电容C301接地，所述锁相环电路的VERGFOUT端口通过电阻R217和电容C299接地，所述锁相环电路的CPOUT端口通过电容C192接地，所述锁相环电路的VTUNE端口通过电容 C191和电阻R260接地，所述锁相环电路的OSCIN*端口通过电容C86和电阻 R208接地。
在本发明中，优选地，所述锁相环电路的FTEST端口外接PLL_LOCK端子，所述锁相环电路的DATA端口通过电阻R210外接SPI1_MOSI端子，且所述锁相环电路的DATA端口通过电阻R214接地，所述锁相环电路的CLK端口通过电阻R211外接SPI1_SCK端子，且所述锁相环电路的CLK端口通过电阻 R215接地，所述锁相环电路的LE端口通过电阻R209外接PLL_EN端子，且所述锁相环电路的LE端口通过电阻R216接地。
在本发明中，优选地，所述晶振电路的VC端口通过电阻R220和所述稳压电路的VOUT端口相连，所述晶振电路的VC端口通过电阻R221接地，所述晶振电路的VC端口通过电容C344接地，所述晶振电路的DC+端口和所述稳压电路的VOUT端口相连，所述稳压电路的VDD端口接VCC 3V3_RF电压端子，所述稳压电路的VDD端口通过电容C262接地，所述稳压电路的VDD端口通过电容C307接地，所述稳压电路的NC端口通过电容C294接地，所述稳压电路的VOUT端口通过电容C340接地，所述稳压电路的VOUT端口通过电容C327接地。
在本发明中，优选地，所述匹配网络单元包括衰减电路，所述衰减电路通过PLL_OUT信号端子和所述锁相环电路的RFOUT端口相连。
在本发明中，优选地，所述供电单元的IN0端口、IN1端口和EN端口均连有VCC 5V电压端子，所述供电单元的OUT0端口连有VCC 3V3_RF电压端子，所述供电单元的OUT1端口通过电阻R13和电阻R14接地，所述供电单元的NR端口通过电阻R14接地。
在本发明中，优选地，所述功率精度控制单元包括DATT电路和低噪放大电路，所述DATT电路的VDD端口通过电感L29连有VCC 5V电压端子，所述DATT电路的ACG2-ACG7端口均通过第一电容接地，所述第一电容的电容值为330F，所述DATT电路的V1-V6端口均通过第二电容接地，所述第二电容的电容值为1000F，且所述DATT电路的V1-V6端口均通过第一电阻接地，所述第一电阻的电阻值为1K。
在本发明中，优选地，所述低噪放大电路包括射频放大器、场效应管VT13 和晶体管VT14，所述射频放大器的输出端通过电感L30和所述场效应管VT13 的源极相连，所述场效应管VT13的源极通过电阻R239和指示灯HL7接地，所述场效应管VT13的漏极连有所述VCC5V电压端子，所述场效应管VT13 的漏极通过电阻R241和所述场效应管VT13的栅极相连，所述场效应管VT13 的漏极通过并联有电容C397和电容C398接地，所述场效应管VT13的栅极和所述晶体管VT14的集电极相连。
在本发明中，优选地，所述晶体管VT14的的集电极接地，所述晶体管VT14的基极通过电阻R247连有PA_PWREN端子，所述晶体管VT14的基极通过并联有电阻R240和电容C210接地。
本发明具有的优点和积极效果是：通过信号发生单元提供单音信号并将该单音信号输出至匹配网络单元，匹配网络单元能够实现与后级单元的匹配，供电单元为系统提供稳定的电压，功率精度控制单元对单音信号的精度进行控制，本发明在兼顾精度的基础上可以替代信号源设备功能对RFID产品定标，无需外置信号源设备，从而降低生产线布线难度及成本，提升产品竞争力。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是本发明的一种替代信号源设备用于产品校准电路的锁相环电路的电路原理图；
图2是本发明的一种替代信号源设备用于产品校准电路的晶振电路的电路原理图；
图3是本发明的一种替代信号源设备用于产品校准电路的匹配网络单元的电路原理图；
图4是本发明的一种替代信号源设备用于产品校准电路的供电单元的电路原理图；
图5是本发明的一种汽车鸣笛实时定位方法的DATT电路的电路原理图；
图6是本发明的一种汽车鸣笛实时定位方法的低噪放大电路的电路原理图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
如图1至图6所示，本发明提供一种替代信号源设备用于产品校准电路，包括信号发生单元、匹配网络单元、供电单元和功率精度控制单元，信号发生单元和匹配网络单元电性连接，供电单元与信号发生单元、匹配网络单元、功率精度控制单元均为电性连接，功率精度控制单元和信号发生单元电性连接，信号发生单元用于提供单音信号并将该单音信号输出至匹配网络单元，匹配网络单元用于实现与后级单元的匹配，供电单元用于为系统提供稳定的电压，功率精度控制单元用于对单音信号的精度进行控制。供电单元的型号设置为TPS78601DRBT，其能够将5V电压转换为3.3V电压输出，并为系统中各个单元提供稳定的电压。
在本实施例中，进一步地，信号发生单元包括锁相环电路和晶振电路，锁相环电路和晶振电路电性连接，晶振电路用于向锁相环电路提供参考信号，锁相环电路用于生成单音信号，晶振电路电性连接有稳压电路，稳压电路用于为晶振电路提供稳定电压，锁相环电路的OSCIN端口通过电容C304 外接有PLL_REFIN端子，晶振电路的OUTPUT端子通过电容C292和PLL_REFIN 端子相连。晶振电路的型号设置为ENE3127B，晶振电路提供26MHz的参考信号，锁相环电路在收到参考信号后产生需要的单音信号，PLL信号经由信号发生单元输出后经由匹配网络单元实现与后级的匹配，调试时以最大功率传输为基本原则。
在本实施例中，进一步地，锁相环电路的VERGFRAC端口通过电阻R219 和电容C309接地，锁相环电路的VERGVCO端口通过电阻R218和电容C308 接地，锁相环电路的VERFFRAC端口通过电容C301接地，锁相环电路的 VERGFOUT端口通过电阻R217和电容C299接地，锁相环电路的CPOUT端口通过电容C192接地，锁相环电路的VTUNE端口通过电容C191和电阻R260接地，锁相环电路的OSCIN*端口通过电容C86和电阻R208接地。
在本实施例中，进一步地，锁相环电路的FTEST端口外接PLL_LOCK端子，锁相环电路的DATA端口通过电阻R210外接SPI1_MOSI端子，且锁相环电路的DATA端口通过电阻R214接地，锁相环电路的CLK端口通过电阻R211 外接SPI1_SCK端子，且锁相环电路的CLK端口通过电阻R215接地，锁相环电路的LE端口通过电阻R209外接PLL_EN端子，且锁相环电路的LE端口通过电阻R216接地。
在本实施例中，进一步地，晶振电路的VC端口通过电阻R220和稳压电路的VOUT端口相连，晶振电路的VC端口通过电阻R221接地，晶振电路的 VC端口通过电容C344接地，晶振电路的DC+端口和稳压电路的VOUT端口相连，稳压电路的VDD端口接VCC 3V3_RF电压端子，稳压电路的VDD端口通过电容C262接地，稳压电路的VDD端口通过电容C307接地，稳压电路的NC 端口通过电容C294接地，稳压电路的VOUT端口通过电容C340接地，稳压电路的VOUT端口通过电容C327接地。
在本实施例中，进一步地，匹配网络单元包括衰减电路，衰减电路通过 PLL_OUT信号端子和锁相环电路的RFOUT端口相连，衰减电路采用的型号为 HMC472。
在本实施例中，进一步地，供电单元的IN0端口、IN1端口和EN端口均连有VCC 5V电压端子，供电单元的OUT0端口连有VCC 3V3_RF电压端子，供电单元的OUT1端口通过电阻R13和电阻R14接地，供电单元的NR端口通过电阻R14接地。
在本实施例中，进一步地，功率精度控制单元包括DATT电路和低噪放大电路，DATT电路的VDD端口通过电感L29连有VCC 5V电压端子，DATT电路的ACG2-ACG7端口均通过第一电容接地，第一电容的电容值为330F，DATT 电路的V1-V6端口均通过第二电容接地，第二电容的电容值为1000F，且DATT 电路的V1-V6端口均通过第一电阻接地，第一电阻的电阻值为1K。
在本实施例中，进一步地，低噪放大电路包括射频放大器、场效应管VT13 和晶体管VT14，射频放大器的输出端通过电感L30和场效应管VT13的源极相连，场效应管VT13的源极通过电阻R239和指示灯HL7接地，场效应管VT13 的漏极连有VCC 5V电压端子，场效应管VT13的漏极通过电阻R241和场效应管VT13的栅极相连，场效应管VT13的漏极通过并联有电容C397和电容 C398接地，场效应管VT13的栅极和晶体管VT14的集电极相连。射频放大器的型号采用的是ADL5602，该型号作为20dB宽带线性放大器，最高工作频率为4GHz，该型号的放大器可用于CATV、军事和仪器仪表设备。ADL5602通过内部匹配的增益模块提供最高的动态范围，在整个4GHz频率范围内，同时提供极低的噪声指数和非常高的OIP3规格参数。此外ADL5602采用散热效率高的SOT-89封装，工作温度范围为-40℃至+85℃，提供20dB增益，可在频率、温度、电源波动的条件下保持稳定，且具有良好的器件一致性，较为容易地应用于各种系统中。
在本实施例中，进一步地，晶体管VT14的的集电极接地，晶体管VT14 的基极通过电阻R247连有PA_PWREN端子，晶体管VT14的基极通过并联有电阻R240和电容C210接地。晶体管VT14的型号采用的是MMBT5551。
本发明的工作原理和工作过程如下：工作时，信号发生单元用于提供单音信号并将该单音信号输出至匹配网络单元，匹配网络单元用于实现与后级单元的匹配，供电单元用于为系统提供稳定的电压，功率精度控制单元用于对单音信号的精度进行控制，信号发生单元包括锁相环电路和晶振电路，锁相环电路和晶振电路电性连接，晶振电路用于向锁相环电路提供参考信号，锁相环电路用于生成单音信号，锁相环电路的型号设置为LMX2541，LMX2541 是一种小数分频的频率合成器，输出频率31.6MHz-4GHz，具有较好的相位噪声和杂散指标。
晶振电路电性连接有稳压电路，稳压电路用于为晶振电路提供稳定电压，锁相环电路的OSCIN端口通过电容C304外接有PLL_REFIN端子，晶振电路的OUTPUT端子通过电容C292和PLL_REFIN端子相连，晶振电路的型号设置为ENE3127B，晶振电路提供26MHz的参考信号，锁相环电路在收到参考信号后产生需要的单音信号，PLL信号经由信号发生单元输出后经由匹配网络单元实现与后级的匹配，调试时以最大功率传输为基本原则，衰减电路通过PLL_OUT信号端子和锁相环电路的RFOUT端口相连，供电单元的IN0端口、 IN1端口和EN端口均连有VCC 5V电压端子，供电单元的OUT0端口连有VCC 3V3_RF电压端子，供电单元的OUT1端口通过电阻R13和电阻R14接地，供电单元的NR端口通过电阻R14接地，供电单元将5V电压转换为3.3V电压输出，为系统提供稳定的电压。功率精度控制单元包括DATT电路和低噪放大电路，DATT电路的VDD端口通过电感L29连有VCC 5V电压端子，DATT电路的ACG2-ACG7端口均通过第一电容接地，第一电容的电容值为330F，DATT 电路的V1-V6端口均通过第二电容接地，第二电容的电容值为1000F，且DATT 电路的V1-V6端口均通过第一电阻接地，第一电阻的电阻值为1K。功率精度控制单元用于对单音信号的精度控制，以确保用于RFID产品定标时的精度问题。
以上对本发明的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本专利涵盖范围之内。
Claims (10)
1.一种替代信号源设备用于产品校准电路，其特征在于，包括信号发生单元、匹配网络单元、供电单元和功率精度控制单元，所述信号发生单元和匹配网络单元电性连接，所述供电单元与所述信号发生单元、所述匹配网络单元、所述功率精度控制单元均为电性连接，所述功率精度控制单元和所述信号发生单元电性连接，所述信号发生单元用于提供单音信号并将该单音信号输出至所述匹配网络单元，所述匹配网络单元用于实现与后级单元的匹配，所述供电单元用于为系统提供稳定的电压，所述功率精度控制单元用于对单音信号的精度进行控制。
2.根据权利要求1所述的一种替代信号源设备用于产品校准电路，其特征在于，所述信号发生单元包括锁相环电路和晶振电路，所述锁相环电路和所述晶振电路电性连接，所述晶振电路用于向所述锁相环电路提供参考信号，所述锁相环电路用于生成单音信号，所述晶振电路电性连接有稳压电路，所述稳压电路用于为所述晶振电路提供稳定电压，所述锁相环电路的OSCIN端口通过电容C304外接有PLL_REFIN端子，所述晶振电路的OUTPUT端子通过电容C292和所述PLL_REFIN端子相连。
3.根据权利要求2所述的一种替代信号源设备用于产品校准电路，其特征在于，所述锁相环电路的VERGFRAC端口通过电阻R219和电容C309接地，所述锁相环电路的VERGVCO端口通过电阻R218和电容C308接地，所述锁相环电路的VERFFRAC端口通过电容C301接地，所述锁相环电路的VERGFOUT端口通过电阻R217和电容C299接地，所述锁相环电路的CPOUT端口通过电容C192接地，所述锁相环电路的VTUNE端口通过电容C191和电阻R260接地，所述锁相环电路的OSCIN*端口通过电容C86和电阻R208接地。
4.根据权利要求2所述的一种替代信号源设备用于产品校准电路，其特征在于，所述锁相环电路的FTEST端口外接PLL_LOCK端子，所述锁相环电路的DATA端口通过电阻R210外接SPI1_MOSI端子，且所述锁相环电路的DATA端口通过电阻R214接地，所述锁相环电路的CLK端口通过电阻R211外接SPI1_SCK端子，且所述锁相环电路的CLK端口通过电阻R215接地，所述锁相环电路的LE端口通过电阻R209外接PLL_EN端子，且所述锁相环电路的LE端口通过电阻R216接地。
5.根据权利要求2所述的一种替代信号源设备用于产品校准电路，其特征在于，所述晶振电路的VC端口通过电阻R220和所述稳压电路的VOUT端口相连，所述晶振电路的VC端口通过电阻R221接地，所述晶振电路的VC端口通过电容C344接地，所述晶振电路的DC+端口和所述稳压电路的VOUT端口相连，所述稳压电路的VDD端口接VCC 3V3_RF电压端子，所述稳压电路的VDD端口通过电容C262接地，所述稳压电路的VDD端口通过电容C307接地，所述稳压电路的NC端口通过电容C294接地，所述稳压电路的VOUT端口通过电容C340接地，所述稳压电路的VOUT端口通过电容C327接地。
6.根据权利要求2所述的一种替代信号源设备用于产品校准电路，其特征在于，所述匹配网络单元包括衰减电路，所述衰减电路通过PLL_OUT信号端子和所述锁相环电路的RFOUT端口相连。
7.根据权利要求1所述的一种替代信号源设备用于产品校准电路，其特征在于，所述供电单元的IN0端口、IN1端口和EN端口均连有VCC 5V电压端子，所述供电单元的OUT0端口连有VCC 3V3_RF电压端子，所述供电单元的OUT1端口通过电阻R13和电阻R14接地，所述供电单元的NR端口通过电阻R14接地。
8.根据权利要求1所述的一种替代信号源设备用于产品校准电路，其特征在于，所述功率精度控制单元包括DATT电路和低噪放大电路，所述DATT电路的VDD端口通过电感L29连有VCC 5V电压端子，所述DATT电路的ACG2-ACG7端口均通过第一电容接地，所述第一电容的电容值为330F，所述DATT电路的V1-V6端口均通过第二电容接地。
9.根据权利要求8所述的一种替代信号源设备用于产品校准电路，其特征在于，所述低噪放大电路包括射频放大器、场效应管VT13和晶体管VT14，所述射频放大器的输出端通过电感L30和所述场效应管VT13的源极相连，所述场效应管VT13的源极通过电阻R239和指示灯HL7接地，所述场效应管VT13的漏极连有所述VCC 5V电压端子，所述场效应管VT13的漏极通过电阻R241和所述场效应管VT13的栅极相连，所述场效应管VT13的漏极通过并联有电容C397和电容C398接地，所述场效应管VT13的栅极和所述晶体管VT14的集电极相连。
10.根据权利要求9所述的一种替代信号源设备用于产品校准电路，其特征在于，所述晶体管VT14的的集电极接地，所述晶体管VT14的基极通过电阻R247连有PA_PWREN端子，所述晶体管VT14的基极通过并联有电阻R240和电容C210接地。
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