專利名稱：一種反饋調(diào)制電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于無源射頻裝置的信號(hào)發(fā)送電路，尤其涉及一種用于其中的反饋調(diào)制電路。
背景技術(shù)：
對(duì)于無源射頻裝置而言，信號(hào)的發(fā)送是靠改變自身對(duì)接收設(shè)備的等效負(fù)載實(shí)現(xiàn)的即無源射頻裝置從基站設(shè)備產(chǎn)生的電磁場中獲得工作所需的能量和時(shí)鐘、數(shù)據(jù)信號(hào)，在經(jīng)過處理后，用待發(fā)送回基站的數(shù)據(jù)隨時(shí)鐘節(jié)拍的變化控制自身的等效負(fù)載；而基站接收設(shè)備能夠檢測到這種通過負(fù)載變化產(chǎn)生的反饋，并根據(jù)這些反饋重構(gòu)無源射頻裝置發(fā)送的數(shù)據(jù)。
無源射頻設(shè)備在設(shè)計(jì)上有兩個(gè)要點(diǎn)一方面要從射頻信號(hào)中通過耦合、整流產(chǎn)生工作電壓，另一方面通過增大等效負(fù)載進(jìn)行反饋調(diào)制；在調(diào)制過程中，既要保證無源射頻裝置的工作電壓，又要保證一定的反饋調(diào)制系數(shù)，以保證基站接收設(shè)備能夠檢測到反饋調(diào)制?，F(xiàn)有技術(shù)在設(shè)計(jì)上采用的是模擬式折中考慮。
圖1給出現(xiàn)有技術(shù)中采用的調(diào)制原理圖。左側(cè)為基站接收設(shè)備，右側(cè)是無源射頻裝置，兩部分通過天線耦合，電感L和電容C組成諧振電路，RL為負(fù)載電阻，Rm為調(diào)制電阻，與調(diào)制開關(guān)K并聯(lián)在無源射頻電路中，還有一個(gè)整流橋堆Z。調(diào)制開關(guān)K受調(diào)制信號(hào)控制而斷開或閉合，這樣改變整個(gè)電路的等效負(fù)載，使諧振電路A、B兩端的電壓發(fā)生變化。如果變化幅度過大，即Rm過小，就會(huì)影響整流橋堆產(chǎn)生的Vdd的值，如果變化幅度過小，即Rm過大，就會(huì)影響調(diào)制系數(shù)，導(dǎo)致有效耦合距離減小。
圖2給出現(xiàn)有技術(shù)中采用的對(duì)稱ASK負(fù)載調(diào)制的天線兩端的電壓波形，調(diào)制信號(hào)通過控制調(diào)制開關(guān)K的斷開和閉合，從而改變電路的等效負(fù)載，最終反映到天線兩端即諧振電路的A、B的電壓變化上。該對(duì)稱ASK調(diào)制方法的缺陷是，由于采用并聯(lián)模擬負(fù)載調(diào)制，調(diào)制幅度過大會(huì)影響對(duì)電路的供電，而幅度過小又會(huì)影響數(shù)據(jù)接收裝置的解調(diào)，進(jìn)行折中優(yōu)化設(shè)計(jì)時(shí)，難以得到最優(yōu)化的結(jié)果，有效耦合距離受到影響。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)對(duì)稱式ASK調(diào)制的不足，本發(fā)明電路結(jié)構(gòu)的工作原理為，在負(fù)載反饋調(diào)制時(shí)，不調(diào)制諧振電路的阻抗，而控制整流電路為全橋或半橋整流方式，把這兩種狀態(tài)作為信息編碼進(jìn)行發(fā)射；這樣當(dāng)無源射頻裝置發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)候，在一個(gè)周期內(nèi)，半個(gè)周期用于充電，以保證無源射頻裝置的工作電壓，半個(gè)周期用于深度ASK調(diào)制，確保較高的反饋系數(shù)。本發(fā)明電路結(jié)構(gòu)通過分時(shí)控制實(shí)現(xiàn)無線信息通道的雙向復(fù)用。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為，一種反饋調(diào)制電路，其特征在于，所述電路包括諧振電路，由諧振電容和諧振天線組成，用于無源射頻裝置從基站的射頻場中獲取能量和時(shí)鐘、數(shù)據(jù)信號(hào)，以及向基站傳送數(shù)據(jù)信號(hào)；整流橋堆，串聯(lián)在所述諧振電路中，由四個(gè)整流二極管組成，用于對(duì)所述諧振電路的輸出數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行整流；調(diào)制PMOS管，所述調(diào)制PMOS管的柵極由所述諧振電路的輸出數(shù)據(jù)信號(hào)控制，漏端與所述諧振電路的輸出端和所述整流橋堆的輸入端相連，用于在無源射頻裝置向基站發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，由所述輸出數(shù)據(jù)信號(hào)對(duì)所述整流橋堆和所述諧振電路進(jìn)行負(fù)載調(diào)制。
本發(fā)明采用非對(duì)稱式ASK調(diào)制，克服了傳統(tǒng)的負(fù)載ASK調(diào)制方法所固有的調(diào)制幅度與能量供應(yīng)之間的矛盾，使得無源射頻裝置既能從接收設(shè)備發(fā)射的電磁波中獲得充足的能量供給，又能獲得較高的負(fù)載反饋調(diào)制系數(shù)，從而減小了設(shè)計(jì)難度，提高了射頻系統(tǒng)的工作距離。


為了對(duì)本發(fā)明有更進(jìn)一步的了解，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
、結(jié)構(gòu)、特征進(jìn)行詳細(xì)說明。
圖1為現(xiàn)有技術(shù)中采用的調(diào)制電路圖；圖2為現(xiàn)有技術(shù)中采用對(duì)稱ASK負(fù)載調(diào)制的天線兩端電壓波形示意圖；圖3是本發(fā)明非對(duì)稱調(diào)制原理電路圖；圖4是本發(fā)明非對(duì)稱調(diào)制負(fù)載調(diào)制的波形圖。
具體實(shí)施例方式
請(qǐng)參見圖3，諧振天線L和諧振電容C構(gòu)成本發(fā)明無源射頻裝置的諧振回路，整流二極管D1、D2、D3、D4組成整流橋堆，M1為調(diào)制PMOS管，RL為負(fù)載電阻，Vm為數(shù)字調(diào)制信號(hào)。諧振回路兩端分別標(biāo)示為A和B。諧振天線L和諧振電容C在工作頻率下形成諧振回路，用于無源射頻裝置從基站設(shè)備31的射頻場中獲取能量和時(shí)鐘、數(shù)據(jù)信號(hào)，以及通過負(fù)載調(diào)制向基站設(shè)備31傳送數(shù)據(jù)信號(hào)，從而構(gòu)成調(diào)制電路的輸入輸出裝置，當(dāng)電路諧振時(shí)無源射頻裝置從基站設(shè)備31的射頻場中獲取的能量最大，反之便小，基站設(shè)備31因此從這種變化中檢測出無源射頻裝置向基站傳送的數(shù)據(jù)信號(hào)。串聯(lián)在諧振電路中的由四個(gè)整流二極管D1～D4(一般由MOS管結(jié)構(gòu)形成二極管)組成的整流橋堆用于對(duì)諧振電路的輸出數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行整流以獲得能量，并與調(diào)制PMOS管M1并聯(lián)，通過PMOS管M1的閉合與關(guān)斷，改變對(duì)諧振電路的影響，一起組成調(diào)制電路，用于發(fā)送數(shù)據(jù)；調(diào)制PMOS管M1的柵極由諧振電路的輸出數(shù)據(jù)信號(hào)控制，漏端與諧振電路的輸出端和整流橋堆的輸入端相連，用于在無源射頻裝置向基站設(shè)備31發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，由輸出數(shù)據(jù)信號(hào)對(duì)整流橋堆和諧振電路進(jìn)行負(fù)載調(diào)制。
上述電路的工作過程具體可以描述為當(dāng)數(shù)字調(diào)制信號(hào)Vm＝1時(shí)
當(dāng)A端為正，B端為負(fù)時(shí)(此時(shí)的調(diào)制波波形參見圖4的WAVE1調(diào)制PMOS管M1截止，整流橋堆的整流二極管D1、D4導(dǎo)通整流；當(dāng)A端為負(fù)，B端為正時(shí)(此時(shí)的調(diào)制波波形參見圖4的WAVE2VB＜Vdd時(shí)調(diào)制PMOS管M1截止，整流二極管D2、D3導(dǎo)通整流；VB＞Vdd時(shí)調(diào)制PMOS管M1導(dǎo)通，調(diào)制PMOS管M1與整流二極管D2并聯(lián)導(dǎo)通整流；當(dāng)數(shù)字調(diào)制信號(hào)Vm＝0時(shí)當(dāng)A端為正，B端為負(fù)時(shí)，此時(shí)的調(diào)制波波形參見圖4的WAVE3調(diào)制PMOS管M1導(dǎo)通，電流流經(jīng)調(diào)制PMOS管M1直接到B端，相當(dāng)于對(duì)RL短路，實(shí)現(xiàn)調(diào)制；當(dāng)A端為負(fù)，B端為正時(shí)，此時(shí)的調(diào)制波波形參見WAVE4調(diào)制PMOS管M1導(dǎo)通，調(diào)制PMOS管M1與整流二極管D2并聯(lián)導(dǎo)通整流；綜上所述，在Vm＝1時(shí)不影響負(fù)載，Vm＝0時(shí)，當(dāng)A端為負(fù)，B端為正時(shí)也不影響負(fù)載，而當(dāng)A端為正B端為負(fù)時(shí)對(duì)負(fù)載短路，實(shí)現(xiàn)了半個(gè)周期用于充電，半個(gè)周期用于調(diào)制，形成非對(duì)稱的數(shù)字化調(diào)制。
縱觀整個(gè)過程，調(diào)制實(shí)際上是半橋整流與全橋整流進(jìn)行數(shù)控切換，不影響對(duì)電路的供電，同時(shí)通過合理設(shè)計(jì)讀卡機(jī)的解調(diào)電路，能夠獲得最大調(diào)制系數(shù)的ASK載波，而且在同等條件下，讀卡距離較上述的一般電路大。
非對(duì)稱的數(shù)字化調(diào)制，采用數(shù)字化設(shè)計(jì)，使電路設(shè)計(jì)簡化，同時(shí)可增大調(diào)制系數(shù)，減小讀卡機(jī)的解調(diào)電路的設(shè)計(jì)難度，綜合性能得到提高，同等條件下讀卡距離可增加到原來的1.5～2倍。
從上述說明中了解到，本發(fā)明的特征在于把原來的對(duì)稱ASK調(diào)制改變?yōu)榉菍?duì)稱ASK調(diào)制，半個(gè)周期用于充電，半個(gè)周期用于系數(shù)為100％的ASK調(diào)制，通過分時(shí)控制，改原來的模擬設(shè)計(jì)為數(shù)字化的設(shè)計(jì)，使電路設(shè)計(jì)得以簡化，同時(shí)調(diào)制系數(shù)和工作電壓均得以保證，性能得到提高。
上述僅供說明本發(fā)明之用，而非對(duì)本發(fā)明的限制，有關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，還可以作出各種變換或變化，因此所有等同的技術(shù)方案也應(yīng)該屬于本發(fā)明的范疇?wèi)?yīng)由各權(quán)利要求限定。
權(quán)利要求
1.一種反饋調(diào)制電路，其特征在于，所述電路包括諧振電路，由諧振電容和諧振天線組成，用于無源射頻裝置從基站的射頻場中獲取能量和時(shí)鐘、數(shù)據(jù)信號(hào)，以及向基站傳送數(shù)據(jù)信號(hào)；整流橋堆，串聯(lián)在所述諧振電路中，由四個(gè)整流二極管組成，用于對(duì)所述諧振電路的輸出數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行整流；調(diào)制PMOS管，所述調(diào)制PMOS管的柵極由所述諧振電路的輸出數(shù)據(jù)信號(hào)控制，漏端與所述諧振電路的輸出端和所述整流橋堆的輸入端相連，用于在無源射頻裝置向基站發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，由所述輸出數(shù)據(jù)信號(hào)對(duì)所述整流橋堆和所述諧振電路進(jìn)行負(fù)載調(diào)制。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的反饋調(diào)制電路，其特征在于，反饋調(diào)制的對(duì)象是所述整流橋堆的工作狀態(tài)，
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的反饋調(diào)制電路，其特征在于，所述反饋調(diào)制是以分時(shí)控制方式實(shí)現(xiàn)的數(shù)字調(diào)制。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種反饋調(diào)制電路，該電路包括諧振電路，由諧振電容和諧振天線組成，用于無源射頻裝置從基站的射頻場中獲取能量和時(shí)鐘、數(shù)據(jù)信號(hào)，以及向基站傳送數(shù)據(jù)信號(hào)；整流橋堆，串聯(lián)在諧振電路中，由四個(gè)整流二極管組成，用于對(duì)諧振電路的輸出數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行整流；調(diào)制PMOS管，調(diào)制PMOS管的柵極由諧振電路的輸出數(shù)據(jù)信號(hào)控制，漏端與諧振電路的輸出端和整流橋堆的輸入端相連，用于在無源射頻裝置向基站發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，由輸出數(shù)據(jù)信號(hào)對(duì)整流橋堆和諧振電路進(jìn)行負(fù)載調(diào)制。本發(fā)明采用數(shù)字化設(shè)計(jì)，使電路設(shè)計(jì)簡化，同時(shí)可增大調(diào)制系數(shù)，減小讀卡機(jī)的解調(diào)電路的設(shè)計(jì)難度，綜合性能得到提高，同等條件下讀卡距離可增加到原來的1.5～2倍。
文檔編號(hào)H04B1/18GK1459986SQ0211182
公開日2003年12月3日 申請(qǐng)日期2002年5月24日 優(yōu)先權(quán)日2002年5月24日
發(fā)明者李向宏 申請(qǐng)人:上海貝嶺股份有限公司