CN207339841U - 基于RCπ型滤波设计应用于射频识别技术的RF电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了基于RCπ型滤波设计应用于射频识别技术的RF电路，设置有射频芯片电路、供电电路、晶振电路及天线电路，所述射频芯片电路分别与供电电路、晶振电路及天线电路相连接，且射频芯片电路与中央控制电路的主控芯片相连接，所述供电电路包括相互并联的RCπ型滤波器和电容C11，电容C11作为射频芯片电路的供电输入端连接在射频芯片电路的供电电路上；基于射频技术而设计，解决现有RF电路供电电压不稳定、存在纹波电压影响扫描信号收发的不足之处，整个电路具有设计科学合理、工作稳定性高、信号收发效果好等特性。
Description
技术领域
本实用新型涉及通信技术、射频技术等领域，具体的说，是基于RCπ型滤波设计应用于射频识别技术的RF电路。
背景技术
通信技术，又称通信工程(也作信息工程、电信工程，旧称远距离通信工程、弱电工程)是电子工程的重要分支，同时也是其中一个基础学科。该学科关注的是通信过程中的信息传输和信号处理的原理和应用。通信工程研究的是，以电磁波、声波或光波的形式把信息通过电脉冲，从发送端(信源)传输到一个或多个接受端(信宿)。接受端能否正确辨认信息，取决于传输中的损耗功率高低。信号处理是通信工程中一个重要环节，其包括过滤，编码和解码等。专业课程包括计算机网络基础、电路基础、通信系统原理、交换技术、无线技术、计算机通信网、通信电子线路、数字电子技术、光纤通信等。
射频技术(RF)是Radio Frequency的缩写。较常见的应用有无线射频识别(RadioFrequency Identification，RFID)，常称为感应式电子晶片或近接卡、感应卡、非接触卡、电子标签、电子条码等。其原理为由扫描器发射一特定频率之无线电波能量给接收器，用以驱动接收器电路将内部的代码送出，此时扫描器便接收此代码。
接收器的特殊在于免用电池、免接触、免刷卡故不怕脏污，且晶片密码为世界唯一无法复制，安全性高、长寿命。RFID的应用非常广泛，目前典型应用有动物晶片、汽车晶片防盗器、门禁管制、停车场管制、生产线自动化、物料管理。
RFID标签有两种：有源标签和无源标签。
现有通信的某些终端机设备的RF电路设计上存在电压不稳定，受纹波电压影响的缺陷，从而使得RF电路在工作时扫描不准确易出现长期读不出或收不到信号的弊端。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供基于RCπ型滤波设计应用于射频识别技术的RF电路，基于射频技术而设计，解决现有RF电路供电电压不稳定、存在纹波电压影响扫描信号收发的不足之处，整个电路具有设计科学合理、工作稳定性高、信号收发效果好等特性。
本实用新型通过下述技术方案实现：基于RCπ型滤波设计应用于射频识别技术的RF电路，设置有射频芯片电路、供电电路、晶振电路及天线电路，所述射频芯片电路分别与供电电路、晶振电路及天线电路相连接，且射频芯片电路与中央控制电路的主控芯片相连接，所述供电电路包括相互并联的RCπ型滤波器和电容C11，电容C11作为射频芯片电路的供电输入端连接在射频芯片电路的供电电路上。
进一步的为更好地实现本实用新型，特别采用下述设置结构：所述射频芯片电路包括射频芯片IC2、电容C15及电阻R1，射频芯片IC2的VOUT脚通过电容C15接地，射频芯片IC2的IREF脚通过电阻R1接地，电容C11分别与射频芯片IC2的VCC脚和GND脚相连接，射频芯片IC2的脚、脚、SCK脚、MOSI脚、MISO脚及IRQ脚皆与主控芯片相连接，晶振电路及天线电路皆连接在射频芯片IC2上。
进一步的为更好地实现本实用新型，特别采用下述设置结构：所述晶振电路包括晶振X3、电容C13、电容C14、电阻R2和电阻R3，所述电阻R2和电阻R3相互串联且串联后的电阻R2和电阻R3并联在晶振X3的两端，且晶振X3的一端与射频芯片IC2的XC1脚或XC2脚相连接，电阻R2和电阻R3的共接端与射频芯片IC2的XC2脚或XC1脚相连接，晶振X3的两端分别通过电容C13和电容C14接地。
进一步的为更好地实现本实用新型，特别采用下述设置结构：所述晶振X3的一端与射频芯片IC2的XC1脚相连接，电阻R2和电阻R3的共接端与射频芯片IC2的XC2脚相连接，晶振X3采用16MHz晶振。
进一步的为更好地实现本实用新型，特别采用下述设置结构：所述天线电路包括3个相互串联的电感组成的电感电路及3个相互串联的电容组成的电容电路，且电容电路和电感电路组成闭合环路，其中一个电感电路和电容电路共接端与射频芯片IC2的VREF脚相连接，另一个电感电路和电容电路共接端与外接天线相连接，其中一个电感连接在射频芯片IC2的ANT1脚和ANT2脚之间，且未与电感电路及外接天线相连接的电容与电容的共接端接地。
进一步的为更好地实现本实用新型，特别采用下述设置结构：所述射频芯片IC2采用nRF24L01。
进一步的为更好地实现本实用新型，特别采用下述设置结构：所述天线电路包括电感L2、电感L3、电感L4、电容C17、电容C10及电容C19，电感L3连接在射频芯片IC2的ANT1脚和ANT2脚之间，电感L2的一端与射频芯片IC2的ANT1脚相连接，且电感L2的另一端通过电容C17与电容C10连接，电容C17和电容C10的共接端与外接天线相连接，电容C10与电容C9串联且共接端接地，电容C9与电感L4串联且共接端连接射频芯片IC2的VREF脚。
进一步的为更好地实现本实用新型，特别采用下述设置结构：所述RCπ型滤波器包括相互串联并组成环路的电容C12、电容C16及电阻R4，且电容C11、电容C12及电容C16的一端共接且接地，电阻R4的一端与电容C11的非接地端相连接，电阻R4的另一端接入+3.3V电源。
本实用新型与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
本实用新型基于射频技术而设计，解决现有RF电路供电电压不稳定、存在纹波电压影响扫描信号收发的不足之处，整个电路具有设计科学合理、工作稳定性高、信号收发效果好等特性。
本实用新型采用RCπ型滤波结构进行纹波电压的滤除，在有效滤除纹波电压的同时，也保障了有效功率的最大化，从而为射频芯片的安全稳定运行提供保障。
本实用新型结合中央控制电路的主控芯片进行工作，能够实现射频信号的收发及传输，并且能够避免周围环境的干扰，具有防干扰能力强的特性。
附图说明
图1为本实用新型电路结构图。
具体实施方式
下面结合实施例对本实用新型作进一步地详细说明，但本实用新型的实施方式不限于此。
实施例1：
基于RCπ型滤波设计应用于射频识别技术的RF电路，基于射频技术而设计，解决现有RF电路供电电压不稳定、存在纹波电压影响扫描信号收发的不足之处，整个电路具有设计科学合理、工作稳定性高、信号收发效果好等特性，如图1所示，特别采用下述设置结构：设置有射频芯片电路、供电电路、晶振电路及天线电路，所述射频芯片电路分别与供电电路、晶振电路及天线电路相连接，且射频芯片电路与中央控制电路的主控芯片相连接，所述供电电路包括相互并联的RCπ型滤波器和电容C11，电容C11作为射频芯片电路的供电输入端连接在射频芯片电路的供电电路上；在设计使用时，中央控制电路的主控芯片与射频芯片电路相连接，并实现与射频芯片电路的信息交互(接收/发送)，供电电路与直流电源相连接，并滤除纹波电压，而后给射频芯片电路进行供电，天线电路实现信号的接收或发送，晶振电路为射频芯片电路提供合适的晶振信号。
实施例2：
本实施例是在上述实施例的基础上进一步优化，如图1所示，进一步的为更好地实现本实用新型，特别采用下述设置结构：所述射频芯片电路包括射频芯片IC2、电容C15及电阻R1，射频芯片IC2的VOUT脚(19脚)通过电容C15接地，射频芯片IC2的IREF脚(16脚)通过电阻R1接地，电容C11分别与射频芯片IC2的VCC脚(7脚、15脚和17脚)和GND脚(14脚)相连接，射频芯片IC2的脚(1脚)、脚(2脚)、SCK脚(3脚)、MOSI脚(4脚)、MISO脚(5脚)及IRQ脚(6脚)皆与主控芯片相连接，晶振电路及天线电路皆连接在射频芯片IC2上。
实施例3：
本实施例是在上述任一实施例的基础上进一步优化，如图1所示，进一步的为更好地实现本实用新型，特别采用下述设置结构：所述晶振电路包括晶振X3、电容C13、电容C14、电阻R2和电阻R3，所述电阻R2和电阻R3相互串联且串联后的电阻R2和电阻R3并联在晶振X3的两端，且晶振X3的一端与射频芯片IC2的XC1脚或XC2脚相连接，电阻R2和电阻R3的共接端与射频芯片IC2的XC2脚或XC1脚相连接，晶振X3的两端分别通过电容C13和电容C14接地，且射频芯片IC2的GND脚(8)脚与电容C13的接地端共接，优选的电容C14与电阻R3连接；优选的在设置时，电阻R2的非共接端连接射频芯片IC2的XC1脚(9脚)，电阻R2的共接端连接射频芯片IC2的XC2脚(10脚)，且晶振X3与电容C13共接的端与射频芯片IC2的XC1脚(9脚)相连接。
实施例4：
本实施例是在上述任一实施例的基础上进一步优化，如图1所示，进一步的为更好地实现本实用新型，特别采用下述设置结构：所述晶振X3的一端与射频芯片IC2的XC1脚相连接，电阻R2和电阻R3的共接端与射频芯片IC2的XC2脚相连接，晶振X3采用16MHz晶振。
实施例5：
本实施例是在上述任一实施例的基础上进一步优化，如图1所示，进一步的为更好地实现本实用新型，特别采用下述设置结构：所述天线电路包括3个相互串联的电感组成的电感电路及3个相互串联的电容组成的电容电路，且电容电路和电感电路组成闭合环路，其中一个电感电路和电容电路共接端与射频芯片IC2的VREF脚相连接，另一个电感电路和电容电路共接端与外接天线相连接，其中一个电感连接在射频芯片IC2的ANT1脚和ANT2脚之间，且未与电感电路及外接天线相连接的电容与电容的共接端接地。
实施例6：
本实施例是在上述任一实施例的基础上进一步优化，如图1所示，进一步的为更好地实现本实用新型，特别采用下述设置结构：所述射频芯片IC2采用nRF24L01，nRF24L01是一款工作在2.4～2.5GHz世界通用ISM频段的单片无线收发器芯片，具有面积小、数据传输速率高、低功耗等优点；可工作于跳频方式下，能有效地避开周围环境的干扰；通过SPI接口与中央控制电路的主控芯片进行数据通信，外接天线采用占用PCB空间较小的倒F型PCB天线。
实施例7：
本实施例是在上述任一实施例的基础上进一步优化，如图1所示，进一步的为更好地实现本实用新型，特别采用下述设置结构：所述天线电路包括电感L2、电感L3、电感L4、电容C17、电容C10及电容C19，电感L3连接在射频芯片IC2的ANT1脚(12脚)和ANT2脚(13脚)之间，电感L2的一端与射频芯片IC2的ANT1脚(12脚)相连接，且电感L2的另一端通过电容C17与电容C10连接，电容C17和电容C10的共接端与外接天线相连接，电容C10与电容C9串联且共接端接地，电容C9与电感L4串联且共接端连接射频芯片IC2的VREF脚(11脚)。
进一步的为更好地实现本实用新型，特别采用下述设置结构：所述RCπ型滤波器包括相互串联并组成环路的电容C12、电容C16及电阻R4，且电容C11、电容C12及电容C16的一端共接且接地，电阻R4的一端与电容C11的非接地端相连接且连接射频芯片IC2的VCC脚，电阻R4的另一端接入+3.3V电源，采用RCπ型滤波结构进行纹波电压的滤除，在有效滤除纹波电压的同时，也保障了有效功率的最大化，从而为射频芯片的安全稳定运行提供保障。
以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型做任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本实用新型的保护范围之内。
Claims (9)
1.基于RCπ型滤波设计应用于射频识别技术的RF电路，其特征在于：设置有射频芯片电路、供电电路、晶振电路及天线电路，所述射频芯片电路分别与供电电路、晶振电路及天线电路相连接，且射频芯片电路与中央控制电路的主控芯片相连接，所述供电电路包括相互并联的RCπ型滤波器和电容C11，电容C11作为射频芯片电路的供电输入端连接在射频芯片电路的供电电路上。
2.根据权利要求1所述的基于RCπ型滤波设计应用于射频识别技术的RF电路，其特征在于：所述射频芯片电路包括射频芯片IC2、电容C15及电阻R1，射频芯片IC2的VOUT脚通过电容C15接地，射频芯片IC2的IREF脚通过电阻R1接地，电容C11分别与射频芯片IC2的VCC脚和GND脚相连接，射频芯片IC2的脚、脚、SCK脚、MOSI脚、MISO脚及IRQ脚皆与主控芯片相连接，晶振电路及天线电路皆连接在射频芯片IC2上。
3.根据权利要求2所述的基于RCπ型滤波设计应用于射频识别技术的RF电路，其特征在于：所述晶振电路包括晶振X3、电容C13、电容C14、电阻R2和电阻R3，所述电阻R2和电阻R3相互串联且串联后的电阻R2和电阻R3并联在晶振X3的两端，且晶振X3的一端与射频芯片IC2的XC1脚或XC2脚相连接，电阻R2和电阻R3的共接端与射频芯片IC2的XC2脚或XC1脚相连接，晶振X3的两端分别通过电容C13和电容C14接地。
4.根据权利要求3所述的基于RCπ型滤波设计应用于射频识别技术的RF电路，其特征在于：所述晶振X3的一端与射频芯片IC2的XC1脚相连接，电阻R2和电阻R3的共接端与射频芯片IC2的XC2脚相连接，晶振X3采用16MHz晶振。
5.根据权利要求2或3或4所述的基于RCπ型滤波设计应用于射频识别技术的RF电路，其特征在于：所述天线电路包括3个相互串联的电感组成的电感电路及3个相互串联的电容组成的电容电路，且电容电路和电感电路组成闭合环路，其中一个电感电路和电容电路共接端与射频芯片IC2的VREF脚相连接，另一个电感电路和电容电路共接端与外接天线相连接，其中一个电感连接在射频芯片IC2的ANT1脚和ANT2脚之间，且未与电感电路及外接天线相连接的电容与电容的共接端接地。
6.根据权利要求5所述的基于RCπ型滤波设计应用于射频识别技术的RF电路，其特征在于：所述射频芯片IC2采用nRF24L01。
7.根据权利要求5所述的基于RCπ型滤波设计应用于射频识别技术的RF电路，其特征在于：所述天线电路包括电感L2、电感L3、电感L4、电容C17、电容C10及电容C19，电感L3连接在射频芯片IC2的ANT1脚和ANT2脚之间，电感L2的一端与射频芯片IC2的ANT1脚相连接，且电感L2的另一端通过电容C17与电容C10连接，电容C17和电容C10的共接端与外接天线相连接，电容C10与电容C9串联且共接端接地，电容C9与电感L4串联且共接端连接射频芯片IC2的VREF脚。
8.根据权利要求5所述的基于RCπ型滤波设计应用于射频识别技术的RF电路，其特征在于：所述RCπ型滤波器包括相互串联并组成环路的电容C12、电容C16及电阻R4，且电容C11、电容C12及电容C16的一端共接且接地，电阻R4的一端与电容C11的非接地端相连接，电阻R4的另一端接入+3.3V电源。
9.根据权利要求2-4，6，7任一项所述的基于RCπ型滤波设计应用于射频识别技术的RF电路，其特征在于：所述RCπ型滤波器包括相互串联并组成环路的电容C12、电容C16及电阻R4，且电容C11、电容C12及电容C16的一端共接且接地，电阻R4的一端与电容C11的非接地端相连接，电阻R4的另一端接入+3.3V电源。
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