[实用新型]一种超高频RFID自干扰消除装置

说明书

技术领域

本实用新型属于UHF RFID领域，具体涉及提高840MHz～960MHz射频前端动态范围以及解调信号质量的技术。 

背景技术

近年来，RFID技术迅猛发展，相关领域的技术研究也日趋活跃。常规无源反射式RFID系统主要由标签(TAG)和读写器(READER)构成。TAG仅靠接收或感应到的电磁能量提供电力，同时利用调变天线负载特性的方法向READER传送数据，这样有利于缩小TAG电路的体积便于嵌入或植入式应用。然而，由于面积限制，标签所用的天线尺寸普遍较小，其等效雷达反射截面积(RCS)的变化量至多为0.05m²，导致阅读器接收机前端所能收集到的反射调制信号非常微弱，而背景反射干扰功率却非常强。另一方面，在接收电路开启的同时，发射通道必须保持电磁能量辐射以保证标签的能量供应，这将导致相当严重的本地载波泄漏问题，进而推动前端电路偏离线性工作区，产生接收信噪比的恶化、系统有效阅读距离和解码可靠性下降等问题。尤其是在单天线系统中，载波泄漏问题更为严重。 

为解决上述问题，常采用定向耦合器和载波抑制技术相结合的方法，可以获得载波抑制度改善。但它仅能抑制幅度和相位相对稳定的载波泄漏信号，根本无法抑制信号参量随工作环境而时时变化的背景反射干扰信号；另外，该方法在反射信号通路上存在着高达10～20dB的附加插入损耗，严重降低了接收信噪比，不可避免地导致有效阅读距离的下降。 

发明内容

本实用新型的目的是针对RFID技术应用领域的广阔性，提出一种数字控制技术的自适应载波抵消电路，它不仅能够有效地抑制载波泄漏、改善收发隔离性能和前端动态范围，还能够有效抑制背景反射干扰，同时在接收通道所引入的附加插入损耗很小，具体技术方案如下： 

一种超高频RFID自干扰消除装置，其特征是包括： 

a、射频发射通道单元：由调制器、定向耦合器、环形器和天线构成； 

b、矢量调制单元：由矢量调制器、环路控制器、晶振、检波器构成； 

c、射频接收通道单元：由合路器、定向耦合器和解码器构成； 

通过调制器加载过数据的载波信号通过定向耦合器分为两路，第一路信号经过环形器后，通过外接天线发射出去，第二路信号输入至矢量调制器； 

对于第二路信号，在矢量调制器中，经过环路控制器的控制调制出反相的抵消信号，该抵消信号传送到合路器的第一合路端上； 

对于第一路信号，所述天线接收到的反射信号，传送给环形器；在环行器中，反射信号和载波的干扰信号，传送至合路器的第二合路端上；第一、二路信号在合路器中合路抵消后传送至定向耦合器；定向耦合器输出的一路信号通过直通端传送至解码器做数据判别，另一路信号传送至检波器，检波后的信号输入给环路控制器做环路检测；所述晶振连接环路控制器。 

包括放大器，放大器连接在矢量调制器的输出端与合路器的第一合路端之间 

本实用新型的原理说明如下： 

在一个阅读周期的起始阶段，阅读器先通过调制器将需要传送给标签(TAG)的指令数据调制到载波上，再通过定向耦合器、环形器和天线辐射出去，然后，发射通道持续辐射未经调制的载波信号，以便给无源标签和传感器提供不间断的电力供应，同时接收通道开始工作，以提取标签的反射信息。环形器的接收端口信号是各类反射信号和发射机泄漏信号的叠加，自干扰消除电路在环路控制器的控制下，通过矢量调制器输出一个抵消信号它通过环路控制器对检波器的检测控制后，与接收通道中的载波泄漏信号应呈现等幅反相的关系；抵消信号和接收信号通过功率合成器之后获得载波抵消后的输出信号，输入给解码器做出数据判决。 

本实用新型的关键技术在与根据环境因素，对抵消信号的幅度以及相位的实时控制调整。以满足于载波自干扰信号的等幅反相的关系。本实用新型采用了高精度A/D、D/A控制单元作为环路控制器的核心，对于不断变化的外部环境飞快做出大量数据分析并对矢量调制器发出控制命令。 

附图说明

图1为本实用新型电路原理框图。 

具体实施方式