本發(fā)明涉及射頻識(shí)別技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種相位變換器、載波抑制電路及射頻識(shí)別讀寫器。

背景技術(shù)：

超高頻射頻識(shí)別系統(tǒng)主要包含讀寫器、天線和電子標(biāo)簽，當(dāng)射頻識(shí)別系統(tǒng)工作時(shí)，由讀寫器通過天線發(fā)射射頻信號(hào)，對(duì)標(biāo)簽持續(xù)供能，以保證標(biāo)簽?zāi)苷９ぷ鳌Ｔ诖诉^程中，讀寫器接收通道中標(biāo)簽回波與發(fā)射泄露載波共存，這將使輸入至接收機(jī)的信號(hào)過大，導(dǎo)致接收機(jī)進(jìn)入非線性工作區(qū)甚至阻塞接收通道，為了降低或減小發(fā)射載波泄露功率對(duì)接收機(jī)的影響，在接收電路的輸入端加入載波對(duì)消電路，載波對(duì)消電路主要由幅度調(diào)整和相位變換器組成，采用一個(gè)幅度相等，相位相差180°載波信號(hào)抵消定載波泄露功率，降低發(fā)射載波泄露信號(hào)對(duì)接收機(jī)性能的影響。

為了降低泄露載波信號(hào)對(duì)接收機(jī)的影響，同時(shí)滿足RFID全頻段840-960MHz帶寬讀寫器應(yīng)用。要求載波對(duì)消電路中相位變換器必須適應(yīng)全頻段頻率調(diào)整的變化，即相位變換器能適應(yīng)在不同頻率下天線端口阻抗變化，同時(shí)相位變換器必須能快速調(diào)整到對(duì)應(yīng)相位角度。

由于相位變換器要滿足全頻段頻率的相位變化，如采用單路移相調(diào)幅控制，開始以360度為一個(gè)周期，10度為半徑進(jìn)行粗略掃描，找到接近最小功率的相位角度后，再以1度為步進(jìn)進(jìn)行細(xì)致掃描，這樣一個(gè)流程可能就需耗費(fèi)200毫秒左右的時(shí)間。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

基于此，有必要提供一種可以快速調(diào)整到所需相位角的相位變換器。

一種相位變換器，包括：

分路器，用于將輸入信號(hào)分為兩路以上的與輸入信號(hào)相同的輸出信號(hào)；

相位通道單元，與所述分路器的輸出端連接，用于將兩路以上的所述輸出信號(hào)進(jìn)行多通道的移相處理；其中每個(gè)通道的移相處理獲得一個(gè)不同相位的信號(hào)；

通道選擇單元，用于控制所述相位通道單元中通道的開閉，以獲得選定相位的信號(hào)。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述相位通道單元包括與所述輸出信號(hào)數(shù)量相同個(gè)數(shù)的第一射頻開關(guān)和第二射頻開關(guān)；所述第一射頻開關(guān)和第二射頻開關(guān)均包括第一射頻端、第二射頻端和第三射頻端；所述第一射頻開關(guān)和第二射頻開關(guān)均可被控制使第一射頻端與第二射頻端連通，或使第一射頻端與第三射頻端連通；

每個(gè)所述第一射頻開關(guān)的第一射頻端輸入一路射頻信號(hào)、且第二射頻端和第三射頻端分別連接一個(gè)移相單元的輸入端；

連接到同一第一射頻開關(guān)的兩個(gè)移相單元的輸出端分別連接到同一第二射頻開關(guān)的第二射頻端和第三射頻端；

每個(gè)第二射頻開關(guān)的第一射頻端作為相位通道單元的一個(gè)輸出端。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，每個(gè)所述第一射頻開關(guān)的第一射頻端與所述分路器的輸出端連接。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，每個(gè)所述第一射頻開關(guān)的第一射頻端與所述分路器的輸出端之間連接一個(gè)移相單元。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述分路器的輸出信號(hào)為兩路，其中一路輸出信號(hào)輸入到-45°移相單元、另一路輸出信號(hào)輸入到45°移相單元，每個(gè)第一射頻開關(guān)的第二射頻端和第三射頻端分別連接一個(gè)-90°移相單元和一個(gè)90°移相單元。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述-45°移相單元包括第一電容、第一電感和第二電容，所述第一電容一端接地、另一端與第一電感的一端連接，所述第一電感的另一端與第二電容的一端連接，所述第二電容的另一端接地；所述第一電容和第一電感的公共端為-45°移相單元的輸入端、所述第二電容和第一電感的公共端為-45°移相單元的輸出端；

所述45°移相單元包括第二電感、第三電容和第三電感，所述第二電感的一端接地、另一端與第三電容的一端連接，所述第三電容的另一端與第三電感的一端連接，所述第三電感的另一端接地；所述第三電容和第二電感的公共端為45°移相單元的輸入端、所述第三電容和第三電感的公共端為45°移相單元的輸出端；

所述-90°移相單元包括第四電容、第四電感和第五電容，所述第四電容的一端和第五電容的一端連接并接地，所述第四電容的另一端和第五電容的另一端分別連接第四電感的兩端；所述第四電容和第四電感的公共端為-90°移相單元的輸入端，所述第五電容和第四電感的公共端為-90°移相單元的輸出端；

所述90°移相單元包括第五電感、第六電容和第六電感，所述第五電感的一端和第六電感的一端連接并接地，所述第五電感的另一端和第六電感的另一端分別連接第六電容的兩端；所述第六電容和第五電感的公共端為90°移相單元的輸入端，所述第六電容和第六電感的公共端為90°移相單元的輸出端。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，每個(gè)所述第一射頻開關(guān)和第二射頻開關(guān)均設(shè)有第一邏輯控制端和第二邏輯控制端，且當(dāng)所述第一邏輯控制端輸入高電平時(shí)，第一射頻端和第二射頻端連通；當(dāng)所述第二邏輯控制端輸入高電平時(shí)，第一射頻端和第三射頻端連通。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，還包括合路器，每個(gè)第二射頻開關(guān)的第一射頻端均與所述合路器的一個(gè)輸入端連接。

一種載波抑制電路，包括上述的相位變換器。

一種射頻識(shí)別讀寫器，包括信號(hào)接收電路和上述的載波抑制電路，所述信號(hào)接收電路與載波抑制電路連接。

上述相位變換器，將輸入信號(hào)分出兩路以上的輸出信號(hào)，并分別在不同的通道中進(jìn)行移相處理，可以通過通道選擇單元快速選擇移相通道，實(shí)現(xiàn)相位在通道間快速切換并準(zhǔn)確定位。

上述載波抑制電路可以較快地定位和調(diào)整到需抑制載波的相位。

上述射頻識(shí)別讀寫器能夠以較快的速度處理載波抑制。

附圖說明

圖1為一實(shí)施例的相位變換器模塊；

圖2為圖1中相位通道單元的一種模塊結(jié)構(gòu)；

圖3為圖1中相位通道單元的另一種模塊結(jié)構(gòu)；

圖4為一具體實(shí)施例方式的相位變換器；

圖5a為-45°移相單元；

圖5b為45°移相單元；

圖5c為-90°移相單元；

圖5d為90°移相單元。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖和實(shí)施例進(jìn)行進(jìn)一步說明。

如圖1所示，一實(shí)施例的相位變換器包括分路器100、相位通道單元200和通道選擇單元300。分路器100用于將輸入信號(hào)分為兩路以上的與輸入信號(hào)相同的輸出信號(hào)。相位通道單元200與分路器100的輸出端連接，用于將兩路以上的所述輸出信號(hào)進(jìn)行多通道的移相處理；其中每個(gè)通道的移相處理獲得一個(gè)不同相位的信號(hào)。通道選擇單元300用于控制相位通道單元200中通道的開閉，以獲得選定相位的信號(hào)。

如圖2所示，相位通道單元200包括與所述輸出信號(hào)數(shù)量相同個(gè)數(shù)的第一射頻開關(guān)210和第二射頻開關(guān)220。即輸出信號(hào)的數(shù)量為n，為第一射頻開關(guān)210的數(shù)量為n，第二射頻開關(guān)220的數(shù)量也為n。

第一射頻開關(guān)210和第二射頻開關(guān)220均包括第一射頻端RF1、第二射頻端RF2和第三射頻端RF3。所述第一射頻開關(guān)210和第二射頻開關(guān)220均可被控制使第一射頻端RF1與第二射頻端RF2連通，或使第一射頻端RF1與第三射頻端RF3連通。當(dāng)?shù)谝簧漕l端RF1與第二射頻端RF2連通時(shí)，從第一射頻端RF1輸入的信號(hào)可以從第二射頻端RF2輸出；當(dāng)?shù)谝簧漕l端RF1與第三射頻端RF3連通時(shí)，從第一射頻端RF1輸入的信號(hào)可以從第三射頻端RF3輸出。

每個(gè)所述第一射頻開關(guān)210的第一射頻端RF1輸入一路射頻信號(hào)、且第二射頻端RF2和第三射頻端RF3分別連接一個(gè)移相單元230的輸入端。連接到同一第一射頻開關(guān)210的兩個(gè)移相單元230的輸出端分別連接到同一第二射頻開關(guān)220的第二射頻端RF2和第三射頻端RF3。每個(gè)第二射頻開關(guān)220的第一射頻端RF1作為相位通道單元200的一個(gè)輸出端。

在一個(gè)實(shí)施例中，每個(gè)所述第一射頻開關(guān)210的第一射頻端RF1可以直接與分路器100的一個(gè)輸出端連接。這樣分路器100的輸出信號(hào)被送入第一射頻開關(guān)210，并在第一射頻開關(guān)210被控制連接至不同的移相單元230。這就要求不同的移相單元230的移相的相位各不相同。

在一個(gè)實(shí)施例中，參考圖3，每個(gè)所述第一射頻開關(guān)210的第一射頻端RF1與所述分路器100的輸出端之間連接一個(gè)移相單元240。這樣分路器100的輸出信號(hào)在被送入第一射頻開關(guān)210之前，先經(jīng)過一次移相處理，然后再在第一射頻開關(guān)210被控制連接至不同的移相單元230。移相單元230相互之間移相的相位可以相同，通過與移相單元240的配合，最終得到多個(gè)不同相位的信號(hào)。

可以理解，上述的移相單元和射頻開關(guān)還可以橫向或縱向擴(kuò)展，以實(shí)現(xiàn)更多路移相通道。

以下以分路器分出兩路輸出信號(hào)，并經(jīng)過兩層移相獲得四個(gè)不同相位的信號(hào)的具體電路為例，對(duì)相位變換器進(jìn)行具體說明。

如圖4所示，一實(shí)施例的相位變換器的分路器采用芯片U1，其分出兩路輸出信號(hào)，其中一路輸出信號(hào)輸入到-45°移相單元、另一路輸出信號(hào)輸入到45°移相單元。-45°移相單元的輸出端連接一個(gè)第一射頻開關(guān)(采用芯片U2)的第一射頻端；45°移相單元的輸出端連接一個(gè)第一射頻開關(guān)(采用芯片U3)的第一射頻端。芯片U2、U3的第二射頻端和第三射頻端都分別連接一個(gè)-90°移相單元和一個(gè)90°移相單元。

如圖4所示，每個(gè)所述第一射頻開關(guān)和第二射頻開關(guān)均設(shè)有第一邏輯控制端(A)和第二邏輯控制端(B)，且當(dāng)所述第一邏輯控制端輸入高電平時(shí)，第一射頻端和第二射頻端連通；當(dāng)所述第二邏輯控制端輸入高電平時(shí)，第一射頻端和第三射頻端連通。在圖4所示電路中，芯片U2、U4的第一邏輯控制端(A)均輸入開關(guān)信號(hào)SW1，第二邏輯控制端(B)均輸入開關(guān)信號(hào)SW2。芯片U3、U5的第一邏輯控制端(A)均輸入開關(guān)信號(hào)SW3，第二邏輯控制端(B)均輸入開關(guān)信號(hào)SW4。

當(dāng)開關(guān)信號(hào)SW1為高電平時(shí)，-45°移相單元與90°移相單元組合的移相通道被打開，輸出信號(hào)最終生成45°移相的信號(hào)。當(dāng)開關(guān)信號(hào)SW2為高電平時(shí)，-45°移相單元與-90°移相單元組合的移相通道被打開，輸出信號(hào)最終生成-135°移相的信號(hào)。當(dāng)開關(guān)信號(hào)SW3為高電平時(shí)，45°移相單元與90°移相單元組合的移相通道被打開，輸出信號(hào)最終生成135°移相的信號(hào)。當(dāng)開關(guān)信號(hào)SW4為高電平時(shí)，45°移相單元與-90°移相單元組合的移相通道被打開，輸出信號(hào)最終生成-45°移相的信號(hào)。

上述相位變換器，通過邏輯控制電平快速設(shè)置，實(shí)現(xiàn)相位在通道間快速切換并準(zhǔn)確定位。特別的，該相位變換器特別適用于RFID全頻段840MHz-960MHz頻率的相位變化。

具體地，如圖5a所示，所述-45°移相單元包括第一電容C1、第一電感L1和第二電容C2，所述第一電容C1一端接地、另一端與第一電感L1的一端連接，所述第一電感L1的另一端與第二電容C2的一端連接，所述第二電容C2的另一端接地；所述第一電容C1和第一電感L1的公共端為-45°移相單元的輸入端、所述第二電容C2和第一電感L1的公共端為-45°移相單元的輸出端；

如圖5b所示，所述45°移相單元包括第二電感L2、第三電容C3和第三電感L3，所述第二電感L2的一端接地、另一端與第三電容C3的一端連接，所述第三電容C3的另一端與第三電感L3的一端連接，所述第三電感L3的另一端接地；所述第三電容C3和第二電感L2的公共端為45°移相單元的輸入端、所述第三電容C3和第三電感L3的公共端為45°移相單元的輸出端；

如圖5c所示，所述-90°移相單元包括第四電容C4、第四電感L4和第五電容C5，所述第四電容C4的一端和第五電容C5的一端連接并接地，所述第四電容C4的另一端和第五電容C5的另一端分別連接第四電感L4的兩端；所述第四電容C4和第四電感L4的公共端為-90°移相單元的輸入端，所述第五電容C5和第四電感L4的公共端為-90°移相單元的輸出端；

如圖5d所示，所述90°移相單元包括第五電感L5、第六電容C6和第六電感L6，所述第五電感L5的一端和第六電感L6的一端連接并接地，所述第五電感L5的另一端和第六電感L6的另一端分別連接第六電容C6的兩端；所述第六電容C6和第五電感L5的公共端為90°移相單元的輸入端，所述第六電容C6和第六電感L6的公共端為90°移相單元的輸出端。

進(jìn)一步地，參考圖1和圖2，上述實(shí)施例的相位變換器還包括合路器400，每個(gè)第二射頻開關(guān)220的第一射頻端RF1均與合路器400的一個(gè)輸入端連接。

基于上述相位變換器，可以構(gòu)建一種載波抑制電路。該載波抑制電路可以較快地定位和調(diào)整到所需相位。當(dāng)所述相位變換器用于載波定位和消除時(shí)，為達(dá)到快速定位的目的，所述通道的數(shù)量在8個(gè)以內(nèi)，以減少切換通道和掃描的時(shí)間。

一種射頻識(shí)別讀寫器，包括信號(hào)接收電路和上述的載波抑制電路，所述信號(hào)接收電路與載波抑制電路連接。該射頻識(shí)別讀寫器能夠以較快的速度處理載波抑制。

以上所述實(shí)施例的各技術(shù)特征可以進(jìn)行任意的組合，為使描述簡潔，未對(duì)上述實(shí)施例中的各個(gè)技術(shù)特征所有可能的組合都進(jìn)行描述，然而，只要這些技術(shù)特征的組合不存在矛盾，都應(yīng)當(dāng)認(rèn)為是本說明書記載的范圍。

以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對(duì)發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，本發(fā)明專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。