新型RFID閱讀器接收電路設(shè)計(jì)
依據(jù)雷達(dá)方程:
式中:Pr,Pt分別表示接收與發(fā)射功率;Gt表示發(fā)射增益;Ar表示接收天線的面積;σ表示雷達(dá)截面積;Rr,Rt分別表示接收與發(fā)射路徑長度。
根據(jù)雷達(dá)方程,能推導(dǎo)得出對數(shù)形式的通信方程,如下所示:
也就是說,接收功率等于發(fā)射天線增益、發(fā)射功率以及接收天線增益之和,再減去系統(tǒng)損耗、空間損耗,所以空間損耗Lc可以用如下算式得出:
如果無調(diào)制載波是f(t)=Acos(ωct),標(biāo)簽發(fā)射的信號(hào)是g(t)=B(1+m(t))cos(ωct+φ),而且環(huán)行器發(fā)射端至接收端的泄漏(即TX—RX Lea-k)和f(t)有關(guān)聯(lián),是l(t)=Ccos(ωct);s(t)=cos(ωct)表示時(shí)鐘信號(hào),那么l(t),g(t)分別和s(t)混頻之后結(jié)果如下:
由功率的比較可以得知,系數(shù)C,即TX-RX Leak解調(diào)之后的幅度遠(yuǎn)大于標(biāo)簽返回信號(hào)的幅度,且可以看出是一個(gè)很大的直流分量,所以解調(diào)過程中產(chǎn)生的直流偏移是一個(gè)棘手的問題。因此可以得出結(jié)論,發(fā)射端耦合到接收端的周頻泄漏是最主要的干擾,如何抑制這種干擾則需進(jìn)一步的研究。對抑制干擾的方法研究較多,各解決方案也不盡相同。通過式(3)及式(7)能夠看出,系統(tǒng)接收到的信號(hào)與時(shí)鐘信號(hào)具有特定的相位差φ,因?yàn)闃?biāo)簽的位置不同,cosφ也會(huì)隨之變化,所以在接收電路中,使用正交結(jié)構(gòu)。
2 系統(tǒng)仿真與理論驗(yàn)證
實(shí)施Simulink仿真,構(gòu)造了系統(tǒng)收發(fā)鏈路的結(jié)構(gòu),如圖2所示。圖2中上半部分為標(biāo)簽接收信號(hào)與發(fā)射鏈路,下半部分為環(huán)行器收發(fā)耦合信號(hào)和標(biāo)簽返回信號(hào)相互疊加的結(jié)果,并在接收端實(shí)施下變頻過程。根據(jù)ISO18000-6C協(xié)議標(biāo)準(zhǔn),標(biāo)簽返回信息使用Miller副載波調(diào)制或FM0編碼調(diào)制,再實(shí)施ASK調(diào)制,在仿真環(huán)境里使用重復(fù)的“1101001101”序列的FM0編碼。因?yàn)镸iller編碼或FM0編碼的頻譜具有較小的直流分量特性,因此在濾波時(shí),把它和下變頻過程中生成的較大的DC直流漂移過濾掉。如果閱讀器至標(biāo)簽距離為1 m,經(jīng)計(jì)算空間損耗是18 dB,其中環(huán)行器隔離度可設(shè)置成20 dB。本文引用地址:http://www.ex-cimer.com/article/156210.htm
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