RU206452U1 - Backscatter modulator - Google Patents
Backscatter modulator Download PDFInfo
- Publication number
- RU206452U1 RU206452U1 RU2021102688U RU2021102688U RU206452U1 RU 206452 U1 RU206452 U1 RU 206452U1 RU 2021102688 U RU2021102688 U RU 2021102688U RU 2021102688 U RU2021102688 U RU 2021102688U RU 206452 U1 RU206452 U1 RU 206452U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- terminal
- modulator
- terminals
- transistors
- input
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Transmitters (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к радиотехнике и может быть использована в качестве модулятора обратного рассеяния. Технический результат состоит в снижении площади, занимаемой модулятором при его выполнении на кристалле. Для этого в модуляторе содержатся две входные клеммы, выполненные с возможностью подачи на них информационных сигналов, которые определяют передаваемый символ обратного рассеяния и которые подвергаются модуляции, четыре резистора, восемь транзисторов, две емкости, источник постоянного напряжения с соответствующими связями и две выходные клеммы для промодулированного сигнала. Модулятор может быть использован для формирования сигналов обратного рассеяния в различных частотных диапазонах и в составе модуляторов таких сигналов, как АМн-2, ФМн-2, КАМ-8, КАМ-16, КАМ-32 и КАМ-64. 1 ил.The utility model relates to radio engineering and can be used as a backscatter modulator. The technical result consists in reducing the area occupied by the modulator when it is performed on the chip. To do this, the modulator contains two input terminals made with the possibility of supplying information signals to them that determine the transmitted backscatter symbol and which are subjected to modulation, four resistors, eight transistors, two capacitors, a constant voltage source with appropriate connections and two output terminals for the modulated signal. The modulator can be used to generate backscattered signals in various frequency ranges and as part of modulators of signals such as AMn-2, FMn-2, KAM-8, KAM-16, KAM-32 and KAM-64. 1 ill.
Description
Полезная модель относится к радиотехнике и может быть использована в качестве модулятора обратного рассеяния (МОР), принцип модуляции которого заключается в том, что передача информации осуществляется за счет отражения от антенны электромагнитных волн, распространяющихся в свободном пространстве. Подобная типовая система передачи данных состоит из двух приемопередающих устройств, между которыми осуществляется передача данных.The utility model relates to radio engineering and can be used as a backscatter modulator (MOP), the modulation principle of which is that information is transmitted due to the reflection from the antenna of electromagnetic waves propagating in free space. Such a typical data transmission system consists of two transceiver devices between which data is transmitted.
Основным элементом такой системы является считыватель, излучающий немодулированное колебание, которое, отражаясь от антенны, подвергается модуляции, возникающей за счет изменения импеданса ее нагрузки, и вновь принимается этим же считывателем. Таким образом, на стороне радиометки отсутствует необходимость использования собственного генератора СВЧ колебаний, что позволяет повысить автономность метки за счет снижения потребляемой мощности, которая могла бы расходоваться на формирование несущего колебания. Это является важнейшим преимуществом относительно модуляторов другого вида.The main element of such a system is a reader that emits an unmodulated vibration, which, being reflected from the antenna, undergoes modulation due to a change in the impedance of its load, and is again received by the same reader. Thus, on the side of the RFID tag, there is no need to use its own microwave oscillator, which makes it possible to increase the autonomy of the tag by reducing the power consumption, which could be spent on the formation of the carrier oscillation. This is the most important advantage over other types of modulators.
Известно устройство модуляции [RU 2260901, C1, Н03С 3/38, 20.09.2005], содержащее первый и второй балансные модуляторы, фазовращатель, генератор вторичных модулирующих сигналов и сумматор, причем, генератор вторичных модулирующих сигналов выполнен с возможностью формирования из модулирующего сигнала UM(t)=UOM(t)ηРМ(t), соответствующего заданному закону фазовой модуляции вида φоηРМ(t), где фo - индекс модуляции, вторичных косинусного и синусного модулирующих сигналов вида UM (cos)(t)=cos(φоηРМ(t)) и UM (sin)(t)=sinφоηРМ(t)), пропорциональных, соответственно, косинусу и синусу модулирующего сигнала, вход фазовращателя и первый вход первого балансного модулятора соединены с входом модулируемого сигнала устройства, первый вход второго балансного модулятора подключен к выходу фазовращателя, выходы косинусного и синусного модулирующих сигналов генератора вторичных модулирующих сигналов соединены соответственно со вторыми входами первого и второго балансных модуляторов, выходы которых подключены ко входам сумматора, выход которого является выходом.Known modulation device [RU 2260901, C1,
Недостатком устройства является его относительно высокая сложность.The disadvantage of this device is its relatively high complexity.
Известен также бортовой модулятор [RU 2260901, С2, Н04В 10/00, 20.11.2015], включающий в себя основной буфер и резервный буфер, первые входы-выходы которых являются соответственно первым и вторым входами-выходами устройства, а вторые входы-выходы соединены соответственно с первым и вторым входами-выходами программируемой логической интегральной схемы (ПЛИС), третий, четвертый и пятый входы-выходы которой соединены соответственно с входами-выходами постоянно запоминающего устройства (ПЗУ), синтезатора частот и датчика температуры, первый, второй и третий выходы ПЛИС соединены соответственно с первыми входами первого и второго цифроаналоговых преобразователей (ЦАП) и входом третьего ЦАП, вторые входы первого и второго ЦАП соединены соответственно с первым и вторым выходами синтезатора частот, третий выход которого соединен с входом ПЛИС, а вход является первым входом устройства, выходы первого и второго ЦАП соединены соответственно с первым и вторым входами квадратурного модулятора, третий вход которого соединен с выходом первого вентиля, вход которого является вторым входом устройства, выход квадратурного модулятора соединен с первым входом аттенюатора, второй вход которого соединен с выходом третьего ЦАП, а выход соединен с входом усилителя, выход которого соединен с входом второго вентиля, выход которого является выходом устройства, первый вход устройства предназначен для приема опорной частоты, второй вход устройства предназначен для приема промежуточной частоты, при этом, ПЛИС выполнена с возможностью обработки и кодирования информации, цифровой фильтрации, формирования цифровых выходных значений орт I и Q, управления работой синтезатора частоты, управления работой цифроаналоговых преобразователей, управления работой температурного датчика, управления режимом работы всего устройства.There is also known an on-board modulator [RU 2260901, C2,
Недостатком этого технического решения является его относительно высокая сложность и относительно узкие функциональные возможности, что ограничивает область его применения и не позволяет его надежно использовать в качестве модулятора обратного рассеяния.The disadvantage of this technical solution is its relatively high complexity and relatively narrow functionality, which limits the scope of its application and does not allow it to be reliably used as a backscatter modulator.
Наиболее близким по технической сущности к предложенному является модулятор обратного рассеяния [RU 199453, U1, Н04В 10/00, Н04В 1/04, Н04В 5/00, 02.09.2020], содержащий формирователь управляющих напряжений, первый и второй входы которого являются логическими входами модулятора обратного рассеяния, варикап, управляющий вход которого соединен с первым выходом формирователя управляющих напряжений, и управляемый напряжением резистор, управляющий вход которого соединен со вторым выходом формирователя управляющих напряжений, первая клемма соединена с выходной клеммой варикапа и является первой выходной клеммой модулятора обратного рассеяния, а вторая клемма является второй выходной клеммой модулятора обратного рассеяния, при этом первая и вторая выходные клеммы модулятора обратного рассеяния выполнены с возможностью подключения к терминалу антенны, а формирователь управляющих напряжений обеспечивает значение емкости варикапа и значение сопротивления управляемого напряжением резистора, соответствующих положению коэффициентов отражения на диаграмме Вольперта-Смита, как точки сигнального созвездия для формируемого закона модуляции.The closest in technical essence to the proposed one is a backscatter modulator [RU 199453, U1,
Недостатком наиболее близкого технического решения является сравнительно большая площадь, занимаемая модулятором на кристалле при изготовлении в интегральном исполнении, вызванная используемыми элементами, на которых построен модулятор.The disadvantage of the closest technical solution is the relatively large area occupied by the modulator on a chip when manufactured in an integrated design, caused by the elements used on which the modulator is built.
Задачей, которая решается в полезной модели, является создание модулятора обратного рассеяния, обеспечивающего уменьшение площади, занимаемой модулятором на кристалле, что одновременно вызывает улучшение таких причинно-связанных с этим характеристик, как более высокую устойчивость к отклонениям параметров элементов, входящих в его состав, что обусловлено влиянием технологического процесса, также расширение на этой основе арсенала технических средств, которые могут быть использованы в качестве модуляторов обратного рассеяния.The task, which is solved in the utility model, is the creation of a backscatter modulator, which provides a decrease in the area occupied by the modulator on the chip, which simultaneously leads to an improvement in such causally related characteristics as a higher resistance to deviations of the parameters of the elements included in its composition, which due to the influence of the technological process, also the expansion on this basis of the arsenal of technical means that can be used as backscatter modulators.
Требуемый технический результат заключается в снижении площади, занимаемой модулятором при его выполнении на кристалле при одновременном расширении арсенала технических средств, которые могут быть использованы в качестве модулятора обратного рассеяния.The required technical result consists in reducing the area occupied by the modulator when it is performed on a chip while expanding the arsenal of technical means that can be used as a backscatter modulator.
Поставленная задача решается, а требуемый технический результат достигается тем, что, в модулятор сигнала обратного рассеяния, содержащий первую и вторую входные клеммы и первую и вторую выходные клеммы, а также первый резистор, согласно полезной модели, введены резисторы со второго по четвертый, транзисторы с первого по восьмой, первая и вторая емкости, а также источник постоянного напряжения, при этом, первая входная клемма соединена с первыми клеммами первого и второго транзисторов, вторая входная клемма соединена с первыми клеммами третьего и четвертого транзисторов и с первыми клеммами второго и третьего резисторов, первая выходная клемма соединена с первыми клеммами пятого и шестого транзисторов, вторая выходная клемма соединена с первыми клеммами седьмого и восьмого транзисторов, с первой клеммой источника постоянного напряжения, а также с первыми клеммами первой и второй емкости и со вторыми клеммами первого и второго транзисторов, вторая клемма первой емкости соединена с третьей клеммой первого транзистора, со вторыми клеммами пятого и седьмого транзисторов, вторая клемма второй емкости соединена с третьей клеммой второго транзистора и со второй клеммами шестого и восьмого транзисторов, вторая клемма второго резистора соединена с третьей клеммой шестого транзистора, первая клемма первого резистора соединена с третьей клеммой пятого транзистора, а вторая клемма соединена со второй клеммами третьего и четвертого транзисторов и с первой клеммой четвертого резистора, вторая клемма которого соединена с третьей клеммой восьмого транзистора, первая клемма источника постоянного напряжения соединена с третьей клеммой четвертого транзистора, вторая клемма источника постоянного напряжения соединена с третьей клеммой третьего транзистора.The problem is solved, and the required technical result is achieved by the fact that, in the backscatter signal modulator containing the first and second input terminals and the first and second output terminals, as well as the first resistor, according to the utility model, resistors from the second to the fourth are introduced, transistors with first to eighth, first and second capacities, as well as a constant voltage source, while the first input terminal is connected to the first terminals of the first and second transistors, the second input terminal is connected to the first terminals of the third and fourth transistors and to the first terminals of the second and third resistors, the first output terminal is connected to the first terminals of the fifth and sixth transistors, the second output terminal is connected to the first terminals of the seventh and eighth transistors, to the first terminal of the constant voltage source, as well as to the first terminals of the first and second capacitance and to the second terminals of the first and second transistors, the second the terminal of the first tank is connected to the third her terminal of the first transistor, with the second terminals of the fifth and seventh transistors, the second terminal of the second capacitance is connected to the third terminal of the second transistor and to the second terminals of the sixth and eighth transistors, the second terminal of the second resistor is connected to the third terminal of the sixth transistor, the first terminal of the first resistor is connected to the third terminal of the fifth transistor, and the second terminal is connected to the second terminals of the third and fourth transistors and to the first terminal of the fourth resistor, the second terminal of which is connected to the third terminal of the eighth transistor, the first terminal of the constant voltage source is connected to the third terminal of the fourth transistor, the second terminal of the constant voltage source is connected with the third terminal of the third transistor.
На чертеже представлена электрическая структурная схема модулятора сигналов обратного рассеяния;The drawing shows an electrical block diagram of a backscatter signal modulator;
Модулятор сигналов обратного рассеяния содержит первую 1 и вторую 2 входные клеммы и первую 3 и вторую 4 выходные клеммы, а также первый резистор 5.The backscatter modulator contains the first 1 and second 2 input terminals and the first 3 and second 4 output terminals, as well as the
Кроме того, модулятор сигналов обратного рассеяния содержит второй 6, третий 7 и четвертый 8 резисторы, а также первый 9, второй 10, третий 11, четвертый 12, пятый 13, шестой 14, седьмой 15 и восьмой 16 транзисторы.In addition, the backscatter signal modulator contains the second 6, third 7 and fourth 8 resistors, as well as the first 9, second 10, third 11, fourth 12, fifth 13, sixth 14, seventh 15 and eighth 16 transistors.
Дополнительно к отмеченному модулятор содержит первую 17 и вторую 18 емкости, а также источник постоянного напряжения 19.In addition to the noted, the modulator contains the first 17 and second 18 capacities, as well as a
В модуляторе сигналов обратного рассеяния первая входная клемма 1 соединена с первыми клеммами первого 9 и второго 10 транзисторов, вторая входная клемма 2 соединена с первыми клеммами третьего 11 и четвертого 12 транзисторов и с первыми клеммами второго 6 и третьего 7 резисторов, первая выходная клемма 3 соединена с первыми клеммами пятого 13 и шестого 14 транзисторов, вторая выходная клемма 4 соединена с первыми клеммами седьмого 15 и восьмого 16 транзисторов, с первой клеммой источника 19 постоянного напряжения, а также с первыми клеммами первой 17 и второй 18 емкости и со вторыми клеммами первого 9 и второго 10 транзисторов.In the backscatter signal modulator, the
Кроме того, вторая клемма первой емкости 17 соединена с третьей клеммой первого транзистора 9, со вторыми клеммами пятого 13 и седьмого 15 транзисторов, вторая клемма второй емкости 18 соединена с третьей клеммой второго транзистора 10 и со второй клеммами шестого 14 и восьмого 16 транзисторов, вторая клемма второго резистора 6 соединена с третьей клеммой шестого 14 транзистора, первая клемма первого резистора 6 соединена с третьей клеммой пятого 13 транзистора, а вторая клемма соединена со второй клеммами третьего 11 и четвертого 12 транзисторов и с первой клеммой четвертого резистора 8, вторая клемма которого соединена с третьей клеммой восьмого транзистора 16, первая клемма источника 19 соединена с третьей клеммой четвертого транзистора 12, вторая клемма источника 19 постоянного напряжения соединена с третьей клеммой третьего транзистора 11.In addition, the second terminal of the
Работа модулятор обратного рассеяния определяется следующим образом.The operation of the backscatter modulator is defined as follows.
Модулятор управляется информационными сигналами, которые поступают на первый 1 и второй 2 входные клеммы и которые определяют передаваемый символ.The modulator is controlled by information signals that go to the first 1 and second 2 input terminals and which determine the transmitted symbol.
Пятый 13, шестой 14, седьмой 15 и восьмой 16 транзисторы совместно с первым 5, вторым 6, третьим 7 и четвертым 8 резисторами образуют переключатель, который при помощи логического сигнала, поступающего на вторую входную клемму, коммутирует выходную клемму 3 с нагрузкой, которая определена параллельным включением первой 17 емкостью и первым 9 транзистором, а также аналогичным включением второй 18 емкостью и вторым 10 транзистором.The fifth 13, sixth 14, seventh 15 and eighth 16 transistors together with the first 5, second 6, third 7 and fourth 8 resistors form a switch that, using a logic signal supplied to the second input terminal, switches the
Третий 11 и четвертый 12 транзисторы образуют инвертор, формирующий напряжение, обратное логическому сигналу, поступающему на вторую входную клемму. Питание инвертора осуществляется за счет VПИТ=2 В, формируемого источником 19 постоянного напряжения. Логический сигнал, поступающий на вторую входную клемму, и сигнал, формируемый на выходе инвертора, управляют работой переключателя, образованного пятым 13, шестым 14, седьмым 15 и восьмым 16 транзисторами совместно с первым 5, вторым 6, третьим 7 и четвертым 8 резисторами.The third 11 and fourth 12 transistors form an inverter that generates a voltage inverse to the logic signal supplied to the second input terminal. The inverter is powered by V PIT = 2 V, generated by a
Сигнал, поступающий с первой 1 входной клеммы, переключает режимы работы первого 9 и второго 18 транзисторов, формируя совместно с первой 17 емкостью и второй 18 емкостью нужные значения коэффициента отражения, который определяет положение точек сигнального созвездия модулированного сигнала.The signal coming from the first 1 input terminal switches the modes of operation of the first 9 and second 18 transistors, forming together with the first 17 capacitance and the second 18 capacitance the desired values of the reflection coefficient, which determines the position of the points of the signal constellation of the modulated signal.
Экспериментальный образец разработанного модулятора обеспечивает скорость передачи данных до 4 Мб/с. При этом мощность, потребляемая модулятором, меньше аналогов. Схема данного модулятора может быть использована для формирования сигналов обратного рассеяния в различных частотных диапазонах. Помимо этого, данный модулятор может использоваться в составе модуляторов таких сигналов как АМн-2, ФМн-2, КАМ-8, КАМ-16, КАМ-32 и КАМ-64.An experimental sample of the developed modulator provides a data transfer rate of up to 4 Mb / s. At the same time, the power consumed by the modulator is less than analogs. The circuit of this modulator can be used to generate backscattered signals in different frequency ranges. In addition, this modulator can be used as part of modulators of such signals as AMn-2, PSK-2, KAM-8, KAM-16, KAM-32 and KAM-64.
Таким образом, в предложенной полезной модели достигается требуемый технический результат, который заключается в снижении площади, занимаемой модулятором при его выполнении на кристалле, т.к. для его реализации используется меньшее количество элементов, чем у ближайших аналогов, при этом предлаетея реализовать его на элементах, технологически выполняемых существенно меньших по размерам, чем элементы в ближайших аналогах.Thus, in the proposed utility model, the required technical result is achieved, which consists in reducing the area occupied by the modulator when it is executed on the chip, since for its implementation, a smaller number of elements is used than for the closest analogs, while it is proposed to implement it on elements that are technologically performed significantly smaller in size than the elements in the closest analogs.
Одновременно достигается расширение арсенала технических средств, которые могут быть использованы в качестве модулятора обратного рассеяния, повышается устойчивость к отклонениям параметров элементов, входящих в его состав, которые обусловлены влиянием технологического процесса, повышение точности модуляции, снижении уровня потребляемой мощности, что подтверждено экспериментальными исследованиями.At the same time, the expansion of the arsenal of technical means that can be used as a backscatter modulator is achieved, the resistance to deviations in the parameters of the elements that make up its composition, which are caused by the influence of the technological process, is increased, the accuracy of modulation is increased, and the level of power consumption is reduced, which is confirmed by experimental studies.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021102688U RU206452U1 (en) | 2021-02-05 | 2021-02-05 | Backscatter modulator |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021102688U RU206452U1 (en) | 2021-02-05 | 2021-02-05 | Backscatter modulator |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU206452U1 true RU206452U1 (en) | 2021-09-13 |
Family
ID=77746116
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2021102688U RU206452U1 (en) | 2021-02-05 | 2021-02-05 | Backscatter modulator |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU206452U1 (en) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0318444A1 (en) * | 1987-11-27 | 1989-05-31 | Telefonaktiebolaget L M Ericsson | An arrangement for compensating errors in a quadrature modulator |
EP0419680A1 (en) * | 1989-04-07 | 1991-04-03 | SHARP Corporation | Frequency modulator |
US5521559A (en) * | 1994-07-11 | 1996-05-28 | Nec Corporation | Signal oscillator, FM modulation circuit using the same, and FM modulation method |
RU2260901C1 (en) * | 2003-12-15 | 2005-09-20 | Кошуринов Евгений Иванович | Method and device for angle modulation of signal |
RU199453U1 (en) * | 2020-02-19 | 2020-09-02 | Олег Владимирович Смирнов | Backscatter modulator |
-
2021
- 2021-02-05 RU RU2021102688U patent/RU206452U1/en active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0318444A1 (en) * | 1987-11-27 | 1989-05-31 | Telefonaktiebolaget L M Ericsson | An arrangement for compensating errors in a quadrature modulator |
EP0419680A1 (en) * | 1989-04-07 | 1991-04-03 | SHARP Corporation | Frequency modulator |
US5521559A (en) * | 1994-07-11 | 1996-05-28 | Nec Corporation | Signal oscillator, FM modulation circuit using the same, and FM modulation method |
RU2260901C1 (en) * | 2003-12-15 | 2005-09-20 | Кошуринов Евгений Иванович | Method and device for angle modulation of signal |
RU199453U1 (en) * | 2020-02-19 | 2020-09-02 | Олег Владимирович Смирнов | Backscatter modulator |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20220255566A1 (en) | Transmitters with dynamic ranges extending beyond supply rails | |
RU206452U1 (en) | Backscatter modulator | |
FI90165C (en) | I / Q modulator and demodulator | |
US8781026B2 (en) | Digital quadrature transmitter using generalized coordinates | |
US5387883A (en) | Quadrature modulator having controlled phase shifter | |
RU199453U1 (en) | Backscatter modulator | |
KR960005051B1 (en) | Quadrature modulation circuit | |
KR900008158B1 (en) | S.s.b. modulator | |
US5153536A (en) | Suppressed carrier modulator formed from two partial modulators each including a phase delay path | |
EP1685721A2 (en) | Method and device for digital-to-rf conversion | |
US4973923A (en) | Circuit arrangement for the generation of I,Q waveforms | |
US4021758A (en) | Direct modulation 4 phase PSK modulator | |
US5214397A (en) | Modulator using low-pass filter as delay element | |
US3798573A (en) | Phase modulator using a frequency mixing process | |
US3153206A (en) | Phase modulator | |
US3996587A (en) | Semipassive responder utilizing a low voltage, low power drain reflective varactor phase modulator | |
US3573660A (en) | Broadband, reflection-type single sideband modulators | |
US2988710A (en) | Digital frequency generator | |
CN206559318U (en) | Signal modulation circuit and data encryption device | |
SU771783A1 (en) | Phase modulator | |
Şestacova et al. | Transmitter for small-size aircraft based on direct digital carrier modulation | |
JP6731396B2 (en) | Signal modulator | |
JPS61193543A (en) | Multi-value orthogonal amplitude modulation circuit | |
RU2012150C1 (en) | Frequency modulator | |
KR950005163B1 (en) | Frequency modulator |