[发明专利]由光链路连接的高接收灵敏度的无源RFID系统

摘要

本发明涉及一种由光链路连接的高接收灵敏度的无源RFID系统，由于采用光链路结构，容易适用于不同的环境布线，且长距离传输的情况下光链路损耗很小，适用于大容量数据的传输等特点，可以提高天线的分布范围，提高系统的接收灵敏度，适应于识别大数量电子标签的应用场景。解决了现有无源RFID系统中存在的识别标签的范围较小，识别准确度不高的问题。可以广泛适用于物流仓储中的仓库管理、身份识别、交通运输、食品医疗、动物管理、门禁防盗以及工业军事等多种领域。

主权项

1.一种由光链路连接的高接收灵敏度的无源RFID系统，其特征在于，包括读写器芯片，用于发射下行信号，接收上行信号；第一调整电路,用于接收读写器芯片发射的下行信号，并将下行信号整合成符合第一电信号转光信号模块输入范围的信号；第一电信号转光信号模块，用于将接收到的信号转换成光信号，经过光纤传输后输入第一光信号转电信号模块；第一光信号转电信号模块，用于将接收到的信号转换成电信号，并输入多级低噪声放大器；依次连接的多级低噪声放大器和功率放大器，用于放大光信号转电信号模块输出的射频信号，并将放大后的射频信号输入到第一定向耦合器的输入端；第一定向耦合器，用于配合后端天线分离上行和下行两条链路，第一定向耦合器的下行信号输出端也是上行信号的输入端，此端和天线相接，上行链路中第二调整电路的输入端和第一定向耦合器的上行信号的输出端相接；由于第一定向型耦合器的隔离度有限，下行信号在通过定向耦合器的时候会有一部分能量泄漏到上行链路中，产生自干扰信号；天线将下行信号以电磁波的形式送达无源电子标签；无源电子标签对下行的电磁波信号进行反射调制，得到上行信号；天线接收上行信号，经过第一定向耦合器，将上行信号和自干扰信号一起输出到第二调整电路的输入端；第二调整电路，用于将接收到的上行信号和自干扰信号进行扩大或者缩减，输入到第一低噪声放大器；第一低噪声放大器，用于将接收到的第二调整电路输出的信号放大，然后输入到第二电信号转光信号模块；第二电信号转光信号模块，用于将接收到的电信号转换成光信号，然后经过光纤传输，输入到第二光信号转电信号模块；第二光信号转电信号模块，用于将接收到的光信号转换成电信号后，输出到第二低噪声放大器；第二低噪声放大器，用于将接收到的信号放大，然后输入到读写器芯片的接收端口中；其中读写器芯片、第一调整电路、第一电信号转光信号模块、第二光信号转电信号模块、第二低噪声放大器组成光链路的近端部分；第一光信号转电信号模块、多级低噪声放大器、功率放大器、天线端、第一定向耦合器、第二调整电路、第一低噪声放大器、第二电信号转光信号模块组成光链路的远端部分；所述第一调整电路包括第二定向耦合器、第二功分器和第二自干扰消除电路；其中，第二自干扰消除电路包括第二检测模块、第二调整模块、反馈模块和第二合路器；第二定向耦合器，用于将读写器输出的下行信号耦合出部分下行信号作为自干扰消除的参考信号；第二检测模块包括第二幅度检测模块和第二相位检测模块，第二调整模块包括第二幅度调整模块和第二相位调整模块；第二调整模块，用于按照上行信号的特性，调整参考信号的幅度和相位；第二功分器，用于接收第二低噪声放大器输出的上行信号，并将上行信号分为三路，一路大幅度信号输入到第二合路器的其中一个输入端，另外两路小幅度信号分别输入到第二检测模块中的第二幅度检测模块和第二相位检测模块中；第二幅度检测模块和第二相位检测模块，接收功分器输出的两路小幅度信号，经过检测后输出幅度控制信号和相位控制信号；第二幅度调整模块和第二相位调整模块，用于接收第二检测模块输出的幅度控制信号和相位控制信号，根据接收到的幅度控制信号和相位控制信号，对参考信号进行幅度调整和相位调整，输出消除信号，并使得消除信号和上行信号中的自干扰信号是等幅反相的关系；第二合路器，其中一个输入端用于接收第二功分器输出的一路大幅度信号，另一个输入端用于接收第二调整模块输出的消除信号，输出端用于输出已消信号；反馈模块，用于提取一部分已消信号进行检测，检测消除的效果，并将效果反馈到第二检测模块中的第二相位检测模块；所述第二调整电路包括第一功分器和第一自干扰消除电路；其中，第一自干扰消除电路包括第一检测模块、第一调整模块和第一合路器；第一定向耦合器，用于配合天线分离上行链路和下行链路，将下行信号的一部分信号输入到天线的输入端，一部分耦合到耦合端输出作为远端自干扰消除的参考信号，还有一部分信号泄漏到上行链路中作为自干扰信号，并且接收天线输出的上行信号，并将自干扰信号和上行信号作为新的上行信号输出到第一功分器中；第一检测模块包括第一幅度检测模块和第一相位检测模块，第一调整模块包括第一幅度调整模块和第一相位调整模块；第一调整模块，用于按照上行信号的特性，调整参考信号的幅度和相位；第一功分器，用于接收第一定向耦合器输出的上行信号，并将上行信号分为三路，一路大幅度信号输入到第一合路器的其中一个输入端，另外两路小幅度信号分别输入到第一检测模块中的第一幅度检测模块和第一相位检测模块中；第一幅度检测模块和第一相位检测模块，接收功分器输出的两路小幅度信号，经过检测后输出幅度控制信号和相位控制信号第一幅度调整模块和第一相位调整模块，用于接收第一检测模块输出的幅度控制信号和相位控制信号，根据接收到的幅度控制信号和相位控制信号，对参考信号进行幅度调整和相位调整，输出消除信号，并使得消除信号和上行信号中的自干扰信号是等幅反相的关系；第一合路器，其中一个输入端用于接收第一功分器输出的一路大幅度信号，另一个输入端用于接收第一调整模块输出的消除信号，输出端用于输出已消信号；其中，已消信号是上行信号经过自干扰消除电路后，将自干扰信号进行大幅度消除后的信号；消除信号是下行信号耦合输出的参考信号根据上行信号中的自干扰信号的特征调整而成的信号。