新型RFID阅读器接收电路设计

时间:2011-06-08来源:网络

依据雷达方程:
g.jpg
式中:Pr,Pt分别表示接收与发射功率;Gt表示发射增益;Ar表示接收天线的面积;σ表示雷达截面积;Rr,Rt分别表示接收与发射路径长度。
根据雷达方程,能推导得出对数形式的通信方程,如下所示:
h.jpg
也就是说,接收功率等于发射天线增益、发射功率以及接收天线增益之和,再减去系统损耗、空间损耗,所以空间损耗Lc可以用如下算式得出:
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如果无调制载波是f(t)=Acos(ωct),标签发射的信号是g(t)=B(1+m(t))cos(ωct+φ),而且环行器发射端至接收端的泄漏(即TX—RX Lea-k)和f(t)有关联,是l(t)=Ccos(ωct);s(t)=cos(ωct)表示时钟信号,那么l(t),g(t)分别和s(t)混频之后结果如下:
j.jpg
k.jpg
由功率的比较可以得知,系数C,即TX-RX Leak解调之后的幅度远大于标签返回信号的幅度,且可以看出是一个很大的直流分量,所以解调过程中产生的直流偏移是一个棘手的问题。因此可以得出结论,发射端耦合到接收端的周频泄漏是最主要的干扰,如何抑制这种干扰则需进一步的研究。对抑制干扰的方法研究较多,各解决方案也不尽相同。通过式(3)及式(7)能够看出,系统接收到的信号与时钟信号具有特定的相位差φ,因为标签的位置不同,cosφ也会随之变化,所以在接收电路中,使用正交结构。

2 系统仿真与理论验证
实施Simulink仿真,构造了系统收发链路的结构,如图2所示。图2中上半部分为标签接收信号与发射链路,下半部分为环行器收发耦合信号和标签返回信号相互叠加的结果,并在接收端实施下变频过程。根据ISO18000-6C协议标准,标签返回信息使用Miller副载波调制或FM0编码调制,再实施ASK调制,在仿真环境里使用重复的“1101001101”序列的FM0编码。因为Miller编码或FM0编码的频谱具有较小的直流分量特性,因此在滤波时,把它和下变频过程中生成的较大的DC直流漂移过滤掉。如果阅读器至标签距离为1 m,经计算空间损耗是18 dB,其中环行器隔离度可设置成20 dB。

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关键词: 电路设计 接收 阅读 RFID 新型

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