[发明专利]一种超高频读写器射频指令发送电路

说明书

技术领域

本发明涉及一种简易超高频读写器射频指令的载波编码及调制的实现方法。

背景技术

射频识别(Radio Frequency Identification，RFID)技术是一种利用射频、微波等无线信号通过空间的电磁耦合(交变磁场和电磁场)来实现的非接触式信息传输技术，该技术主要应用到信息识别领域。由RFID技术所组成的系统主要包括读写器与电子标签两部分。读写器向电子标签发送射频载波信号，而电子标签通过其自身外接的天线接收到读写器的载波指令，并根据指令信息的内容将电子标签内部存储器的数据也是通过射频载波方式返回给读写器，以此达到识别标签信息的目的。射频识别技术按照射频载波频率的不同可划分为低频(125KHz)、高频(13.56MHz)、超高频(840MHz～960MHz)和微波(2.45GHz)。

超高频工作的频段为840MHz～960MHz，主要以无源为主，工作距离范围一般为10米以内，标签自身没有能量供给，通过其自身的天线读写器的射频载波获取能量。因此，读写器与标签需要进行数据交互时，标签必须位于读写器射频场的有效范围内。

目前超高频读写器的实现有多种方法，其一是使用分离元件采用IQ调制的方式实现，其二是采用专用读写器集成芯片实现。对于这两种的实现方法，其射频发送实现技术难度复杂，尤其是第一种，其实现的电路中一般都要求有本振、混频器、信号放大器调节器以及多路DA转换器等，自然成本就会比较高。读写器实现技术的复杂性与成本严重阻碍了RFID的发展和推广。

发明内容

本发明的主要目的为解决目前超高频读写器射频发送实现技术中实现模块复杂，且成本较高等不足，提供了一种简单实用的超高频读写器射频发送实现方法，该实现能够有效的降低读写器主处理器的占用率，从而提升超高频读写器的性能。

一种超高频读写器射频发送实现结构，包括主控微处理器MCU、射频功率放大器，主控微处理器MCU还集成有DA转换器以及带单脉冲输出功能的Timer定时器，射频功率放大器为双级可控功率放大器，射频功率放大器的两级都能作为输出功率的控制，DA转换器直接连接到射频功率放大器的一级放大控制端作为射频输出功率控制端，Timer定时器的单脉冲输出端直接连接到射频功率放大器的二级放大控制端，射频功率放大器的射频输入信号来自于本振LO的输出信号。

本发明有效的降低了超高频读写器发送处理过程的对主控制器的处理性能的要求，同时也提升了射频发送指令载波PW宽度的实现精度和可控性。

附图说明

下面将结合附图说明和具体实施方式，对本发明做进一步详细地说明。

图1读写器发送功能实现结构框图

图2读写器发送指令编码实现逻辑图

图3读写器发送指令编码及载波图

具体实施方式

参考图1，图中MCU为该简易读写器的主控微处理器MCU，该微处理器集成有高驱动能力的DA转换器以及带单脉冲输出功能的Timer定时器，DA转换器直接连接到射频功率放大器的一级放大控制端作为射频输出功率控制端，Timer定时器的单脉冲输出端直接连接到射频功率放大器的二级放大控制端。功率放大器的射频输入信号来自于本振(LO)的输出信号。这种控制方式，实现了最简单的超高频射频编码调制载波信号。

参考图2，是简易读写器发送指令编码实现逻辑功能时序示意图，从超高频读写器整个数据帧结构(包括前导码、同步码，命令数据PIE码)的编码方式来看，所有的编码的PW宽度是一样的，PW宽度只取决于读写器的前向链路速率。利用MCU的Timer单脉冲输出功能，单次的读写器射频指令发送只需固定Tpw的大小即可，该大小由Timer计数器的溢出值减去Timer计数器的比较值差值来设定，Timer计数器的溢出值即是指令单位元素Tpw+Tdelay的设定值，Tpw的大小由Timer计数器的比较值来设置进行控制，所以在指令的每个元素操作是只需要设置Timer计数器的溢出值和Timer计数器的比较值即可，而且在指令的每个元素操作中只需产生一次中断，不需要在比较值出也产生中断，这样就大大减轻了MCU的处理负担。这时，由Timer自动所产生的PW脉冲宽度是很精准的，由于减少了中断发生的次数，降低了MCU的处理负担，因此指令的每个元素产生的时间也是比较准确的。

参考图3，超高频读写器100％DSB的射频载波信号，精确的元素时间和PW脉宽时间控制是由图2中所示意的方法实现的。而读写器射频载波的输出功率则是由MCU的DA转换器在编码调制实现过程中进行DA模拟输出转换同步实现的。