專利名稱：直接轉換無線電裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種直接轉換無線電裝置。
背景技術：
這種直接轉換無線電裝置被公開在例如日本專利申請公開號2001-156864中。
該申請中的無線電裝置通過天線接收經(jīng)調制的接收信號，并將接收信號分別饋送給同相混頻器和正交相位混頻器。
同相混頻器混頻接收信號和本地振蕩信號以輸出同相基帶信號。正交相位混頻器將接收信號與通過使本地振蕩信號的相位偏移90度而獲得的信號混頻，從而生成正交相位基帶信號。
同相基帶信號和正交相位基帶信號分別通過放大器被提供給同一基帶處理器。
然后，無線電裝置將指示同相基帶信號的電平的接收電場強度信號和指示正交基帶信號的電平的接收電場強度信號相加，并輸出接收電場強度值。
通過這種配置，無線電裝置能獲得減少了由基帶信號的波動引起的變動的接收電場強度值。結果，即使本地振蕩器的特性有變動，無線電裝置也能精確地輸出指示接收環(huán)境的狀態(tài)的接收電場強度值。
同時，即使在直接轉換無線電裝置中，也有可能測量關于經(jīng)解調的基帶信號的幅度的接收電場強度。
另一方面，已知有一種也稱為無線頻率識別(RFID)標簽的RF標簽；然而就RF標簽而言，已提出了一種通過無線電波而被提供功率供應的功率接收類型RF標簽。
功率接收類型RF標簽與RFID讀寫器進行往返的無線通信。RFID讀寫器接收來自RF標簽的響應，同時在對其詢問后發(fā)送未調制的載波以向RF標簽提供功率。
直接轉換無線電裝置在理論上很難測量未調制無線電波的接收電場強度。因此，將直接轉換系統(tǒng)應用到與RFID讀寫器的通信中，會導致無線電裝置不能感應載波的問題。即，出現(xiàn)這樣的問題在一個RFID讀寫器接收來自RF標簽的響應時，位于該RFID讀寫器附近的另一RFID讀寫器不能對已從該RFID讀寫器發(fā)送的未調制載波進行載波感應。
在其它RFID讀寫器中不能進行載波感應，會導致盡管一個RFID讀寫器已經(jīng)在與RF標簽進行無線通信，但是其它RFID讀寫器仍通過該RF標簽開始無線通信的問題，并且會引起混亂。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種直接轉換無線電裝置，其包括生成與要接收的信號的頻率幾乎相同的高頻信號的本地振蕩器；在載波感應中調制從本地振蕩器生成的高頻信號的調制器；頻率轉換器，其在載波感應中通過使用從本地振蕩器生成的高頻信號而將接收到的信號的頻率轉換為基帶頻率，還通過將接收到的信號與調制器調制的高頻信號混頻而將接收到的信號的頻率轉換為基帶頻率；限制通過頻率轉換器的頻率轉換而提取的基帶信號的頻帶的低通濾波器；以及控制電路，其在載波感應中通過從頻率轉換器輸出的基帶信號的幅度來執(zhí)行載波感應。
由此，即使在接收未調制的無線電波時，無線電裝置仍能執(zhí)行載波感應。
將在以下說明中闡述本發(fā)明另外的優(yōu)點，其中的部分根據(jù)本說明將顯而易見，或者可通過實施本發(fā)明來了解本發(fā)明另外的優(yōu)點。本發(fā)明的優(yōu)點可借助于尤其在下文中指出的手段和組合來實現(xiàn)或獲得。


包含在說明書中并構成說明書的一部分的附圖，圖解了本發(fā)明的實施例，并連同上面給出的一般說明和下面給出的實施例的詳細說明，來說明本發(fā)明的原理。
圖1是描述關于本發(fā)明的第一實施例的直接轉換無線電裝置的配置的示例性的框圖；圖2是說明在第一實施例中執(zhí)行的調制期間的載波感應和在現(xiàn)有技術的未調制期間的載波感應的示例性的視圖；圖3是描述第一實施例中的未調制期間的基帶信號的示例性的視圖；圖4是描述關于本發(fā)明的第二實施例的直接轉換無線電裝置的配置的示例性的框圖；圖5是描述在第二實施例中的未調制期間的基帶信號的示例性的視圖。
具體實施例方式
在下文中，將參照附圖來說明本發(fā)明的實施例。
(第一實施例)圖1示出了直接轉換無線電裝置的配置。該無線電裝置經(jīng)由帶通濾波器(BPF)2和環(huán)形器3接收由天線1接收的高頻信號。然后，無線電裝置經(jīng)由低噪聲放大器4分別將接收到的高頻信號輸入到構成頻率轉換器的混頻器5和6。
無線電裝置還具有生成與要接收的高頻信號的頻率幾乎相同的高頻信號的本地振蕩器7。該本地振蕩器7分別將高頻信號直接饋送給混頻器5，以及經(jīng)由提供90度相位差的π/2移相器8饋送給混頻器6。本地振蕩器7將高頻信號饋送給調制器9。
本地振蕩器7由構成控制電路的基帶電路10控制。基帶電路10包括中央處理單元(CPU)和存儲器，并根據(jù)預先存儲的程序來運行。
改變從本地振蕩器7生成的高頻信號的頻率的時刻以及預定頻率的頻移Δf，被存儲在存儲器中。
混頻器5將接收到的高頻信號與從本地振蕩器7生成的高頻信號混頻，以輸出同相基帶。
同相基帶信號通過低通濾波器(LPF)11，由低頻放大器12放大，并被提供給基帶電路10。
混頻器6將接收到的高頻信號與在移相器8提供90度相位差的情況下從本地振蕩器7生成的高頻信號混頻，以輸出正交基帶信號。
該基帶信號通過LPF13以由低頻放大器14放大，然后被提供給基帶電路10。
基帶電路10基于同相和正交基帶信號來解調所提供的信號，以生成經(jīng)解調的信號。
調制器9調制來自本地振蕩器7的高頻信號。功率放大器15放大由調制器9調制的高頻信號。在這之后，環(huán)形器3和BPF2使經(jīng)調制的高頻信號通過，并且天線1將其發(fā)送。
在圖1中，不為本說明直接所需的在混頻器5和6的后級的DC截斷電容器等被省略。
圖2示出了基帶信號，以及兩組具有直接轉換無線電裝置(圖1)的RFID讀寫器A和B的發(fā)送/接收時序。
兩個RFID讀寫器A和B之間布置有例如各自的無線電波相互干擾的距離。T1、T2、T3和T4分別指示時隙。
基帶信號指示RFID讀寫器A和B的調制方法分別是100％幅度鍵控(ASK)的情況。
當從功率接收類型RF標簽讀出信息時，RFID讀寫器A在圖2中所示的T1時段期間通過使用頻率f1來向RF標簽詢問。
換言之，在RFID讀寫器A中，調制器9用從本地振蕩器7生成的頻率f1來調制高頻信號。調制器9調制的高頻信號由功率放大器15進行功率放大，并通過環(huán)形器3和BPF2從天線1被發(fā)送。
當在同一T1時段期間通過頻率讀入信息時，RFID讀寫器B通過頻率來進行載波感應。更具體而言，RFID讀寫器B將本地振蕩器7的頻率設置為頻率f1，以開始接收操作。然后，RFID讀寫器B接收從RFID讀寫器A發(fā)送的頻率f1的經(jīng)調制的無線電波。
當接收到頻率的經(jīng)調制的無線電波時，RFID讀寫器B從低頻放大器12或14輸出如圖2中S1所示的基帶信號。
RFID讀寫器B通過基帶電路10測量基帶信號的幅度，并且如果該幅度等于或高于指定電平，則確定存在載波。
在圖2中的T4時段，RFID讀寫器A發(fā)送頻率f1的未調制的無線電波，以從RF標簽接收響應無線電波，同時向RF標簽提供功率。
當RFID讀寫器B在同一T4時段期間通過使用頻率f1感應到載波時，RFID讀寫器B的基帶電路10在指定時段(例如，5毫秒)中把從本地振蕩器7生成的頻率f1移到頻率f1+Δf。
這里，頻移Δf被設置如下。
由于基帶信號的通帶由LPF11和13的截止頻率限制，所以必須將頻移Δf設置為不大于LPF11和13的截止頻率。
通常，由于RF標簽做出響應的調制速度(頻率)不大于LPF11和13二者的截止頻率，所以可將頻移Δf設置為RF標簽的調制速度或小于RF標簽的調制速度。
例如，如果滿足＝953MHz和Δf＝40kHz，則RFID讀寫器B的基帶電路10將頻率從本地振蕩器7改變?yōu)?53.04MHz。953.04MHz的高頻信號被提供給混頻器5，還通過π/2移相器8被提供給混頻器6。
當RFID讀寫器B從RFID讀寫器A接收到未調制的發(fā)送無線電波時，RFID讀寫器B的混頻器5將接收到的953MHz的未調制的信號與953.04MHz的高頻信號混頻，以輸出同相基帶信號。該同相基帶信號經(jīng)由LPF11被提供給低頻放大器12。
RFID讀寫器B的混頻器6將接收到的953MHz的未調制的信號與被提供了90度的相位差的953.04MHz的高頻信號混頻，以輸出正交基帶信號。該正交基帶信號經(jīng)由LPF13被提供給低頻放大器14。
RFID讀寫器B的低頻放大器12或14輸出大約40kHz的基帶信號，如圖3所示。
RFID讀寫器B的基帶電路10測量分別來自低頻放大器12和14的基帶信號的幅度。如果該幅度不小于指定電平，則基帶電路10確定存在載波，并且RFID讀寫器B不執(zhí)行用于讀取RF標簽的發(fā)送。如果每個幅度都小于指定電平，則基帶電路10確定不存在載波。在經(jīng)過5毫秒后，基帶電路10將頻率從本地振蕩器7改變回頻率f1。
與此類似，當RFID讀寫器A將頻率f1的未調制的無線電波發(fā)送給RF標簽時，RFID讀寫器B的直接轉換無線電裝置將本地振蕩器7的頻率從f1臨時移到f1+Δf，以感應載波。
由此，RFID讀寫器B能進行已從RFID讀寫器A發(fā)送的頻率f1的未調制的無線電波的載波感應。
以下將說明傳統(tǒng)的直接轉換無線電裝置以用于比較。
如果其上裝有傳統(tǒng)的直接轉換無線電裝置的RFID讀寫器B在RFID讀寫器A進行未調制的無線電波的發(fā)送的T4時段執(zhí)行載波感應，則RFID讀寫器B僅輸出如圖2中S2所示的幾乎直流的信號作為基帶信號。
實際上，在RFID讀寫器A和B的本地振蕩器7的頻率之間存在有幾個10ppm的偏差，以使兩個本地振蕩器7之間的頻率差別作為基帶信號中的拍頻出現(xiàn)。然而，該頻率偏差是如此的小，以至于RFID讀寫器B不能從基帶信號的幅度中測量接收電場強度。
因此，其上裝有傳統(tǒng)的直接轉換無線電裝置的RFID讀寫器B，不能在RFID讀寫器A已經(jīng)在執(zhí)行未調制的無線電波的發(fā)送的T4時段執(zhí)行載波感應。
第二實施例在第二實施例中，將對與第一實施例相同的單元，給予和第一實施例相同的符號。
如圖4所示，直接轉換無線電裝置通過調制器91調制來自本地振蕩器7的高頻信號，然后直接將其饋送給混頻器5，還經(jīng)由π/2移相器8將其饋送給混頻器6。
調制器91由構成控制電路的基帶電路10控制。無線電裝置還將調制器91調制的信號饋送給功率放大器15。
用于由調制器91調制接收到的信號的時段、速度和調制信號，被設置在基帶電路10所包括的存儲器中。
其它構成單元與圖1中的構成單元相同。
如圖2所示，當其上裝有具有這種配置的直接轉換無線電裝置的RFID讀寫器B，在RFID讀寫器A已經(jīng)在執(zhí)行未調制的無線電波的發(fā)送的T4時段期間執(zhí)行載波感應時，基帶電路10控制調制器91。通過該控制，在指定的時段(例如5毫秒)中，調制器91僅對來自本地振蕩器7的輸出進行ASK調制。
在該時刻的調制速度需要被設置為每個LPF11和13的截止頻率或小于每個LPF11和13的截止頻率。這里，期望將其設置為等于RF標簽的發(fā)送/接收期間的調制速度。例如，如果發(fā)送/接收的調制速度為100kbps，則調制器91以100kbps的調制速度調制接收到的信號。調制信號最好是諸如“0101”的周期編碼。
由調制器91進行了ASK調制的每個高頻信號，分別被提供給混頻器5，以及經(jīng)由π/2移相器8被提供給混頻器6。
當RFID讀寫器B接收到來自RFID讀寫器A的未調制的發(fā)送無線電波時，RFID讀寫器B的混頻器5將接收到的未調制的信號與經(jīng)ASK調制的高頻信號混頻，以輸出同相基帶信號。該基帶信號經(jīng)由LPF11被提供給低頻放大器12。
RFID讀寫器B的混頻器6將接收到的未調制的信號與經(jīng)ASK調制的且被提供了90度的相位差的高頻信號混頻，以輸出正交基帶信號。該基帶信號經(jīng)由LPF13被提供給低頻放大器14。
RFID讀寫器B的低頻放大器12或14輸出大約100kHz的基帶信號，如圖5所示。
RFID讀寫器B的基帶電路10測量來自低頻放大器12和14的基帶信號的幅度。然后，如果該幅度不小于指定電平，則基帶電路10確定存在載波，且不執(zhí)行用于讀取RF標簽的發(fā)送。如果幅度小于指定電平，則基帶電路10確定不存在載波。在經(jīng)過5毫秒之后，基帶電路10停止調制器91的調制。
如上所述，同樣在第二實施例中，當RFID讀寫器A進行與無線標簽的未調制通信時，RFID讀寫器B的直接轉換無線電裝置能通過臨時用調制器91對本地振蕩器7的頻率進行ASK調制，來執(zhí)行載波感應。
在該第二實施例中，已經(jīng)使用了ASK調制作為用于調制本地振蕩器7的頻率的調制方法，但本發(fā)明不局限于這種配置，并且移頻鍵控(FSK)調制或相移鍵控(PSK)調制也可適用。這種情況下的調制速度需要被設置為每個LPF12和14的截止頻率或小于每個LPF12和14的截止頻率。
本領域的技術人員將會很容易發(fā)現(xiàn)另外的優(yōu)點和修改。因此，本發(fā)明最廣泛的方面不局限于本文中顯示和說明的具體細節(jié)和代表性實施例。因此，可在不脫離如所附權利要求及其等價物定義的一般發(fā)明概念的精神或范圍的情況下，做出各種修改。
權利要求
1.一種直接轉換無線電裝置，其特征在于包括本地振蕩器(7)，其生成與要接收的信號的頻率幾乎相同的高頻信號；調制器(91)，其在載波感應中調制從所述本地振蕩器(7)生成的所述高頻信號；頻率轉換器(5、6)，其在載波感應中，通過使用從所述本地振蕩器(7)生成的所述高頻信號，將接收到的信號的頻率轉換為基帶頻率，還通過使用由所述調制器(91)調制的所述高頻信號，將所述接收到的信號的頻率轉換為所述基帶頻率；低通濾波器(11、13)，其限制通過所述頻率轉換器(5、6)的頻率轉換而提取的基帶信號的頻帶；和控制電路(10)，其在載波感應中，通過從所述頻率轉換器(5、6)輸出的所述基帶信號的幅度來執(zhí)行載波感應。
2.如權利要求1所述的直接轉換無線電裝置，其特征在于，所述控制電路(10)還控制從所述本地振蕩器(7)生成的所述高頻信號的頻率。
3.如權利要求1所述的直接轉換無線電裝置，其特征在于，所述調制器(91)將其調制從所述本地振蕩器(7)生成的所述高頻信號所使用的調制速度，設置為每個所述低通濾波器(11、13)的截止頻率或小于每個所述低通濾波器(11、13)的截止頻率。
4.如權利要求3所述的直接轉換無線電裝置，其特征在于，所述調制器(91)還在載波感應中的預定的時間內(nèi)，調制來自所述本地振蕩器(7)的所述高頻信號。
5.如權利要求1所述的直接轉換無線電裝置，其特征在于，所述調制器(91)還在載波感應中的預定的時間內(nèi)，調制來自所述本地振蕩器(7)的所述高頻信號。
6.如權利要求1所述的直接轉換無線電裝置，其特征在于，所述頻率轉換器(5、6)具有一對混頻器，一個混頻器(5)在載波感應中將接收到的未調制的信號與所述調制器(91)調制的所述高頻信號混頻，以輸出同相基帶信號，并且另一個混頻器(6)在載波感應中將所述接收到的未調制的信號與所述調制器(91)調制的并且被提供了90度的相位差的高頻信號混頻，并輸出正交基帶信號。
7.如權利要求6所述的直接轉換無線電裝置，其特征在于，所述兩個混頻器(5、6)將所述調制器(91)調制來自所述本地振蕩器(7)的所述高頻信號所使用的調制速度，設置為每個所述低通濾波器的截止頻率或小于每個所述低通濾波器的截止頻率。
8.如權利要求1所述的直接轉換無線電裝置，其特征在于所述控制單元(10)將從所述本地振蕩器(7)生成的所述高頻信號的頻率從接收頻率移動頻移Δf，并通過由所述接收到的信號和從所述本地振蕩器(7)生成的所述高頻信號引起的所述頻移Δf的幅度，來執(zhí)行載波感應。
9.如權利要求8所述的直接轉換無線電裝置，其特征在于，所述控制電路(10)把來自所述本地振蕩器(7)的所述高頻信號的所述頻移Δf，設置為每個所述低通濾波器(11、12)的截止頻率或小于每個所述低通濾波器(11、12)的截止頻率。
10.如權利要求8所述的直接轉換無線電裝置，其特征在于所述頻率轉換器(5、6)是混頻器，一個混頻器(5)在載波感應中將接收到的未調制的信號與來自所述本地振蕩器(7)的所述高頻信號混頻，以輸出同相基帶信號，并且另一個混頻器(6)在載波感應中將所述接收到的未調制的信號與來自所述本地振蕩器(7)并且被提供了90度的相位差的所述高頻信號混頻，并輸出正交基帶信號。
全文摘要
一種直接轉換無線電裝置，包括生成與要接收的信號的頻率幾乎相同的高頻信號的本地振蕩器(7)；在載波感應中調制從本地振蕩器(7)生成的高頻信號的調制器(91)；混頻器(5、6)，其在載波感應中通過使用調制器(91)調制的高頻信號而將接收到的信號的頻率轉換為基帶頻率；限制通過混頻器(5、6)的頻率轉換而提取的基帶信號的頻帶的低通濾波器(11、13)；以及基帶電路(10)，其控制從本地振蕩器(7)生成的高頻信號的頻率，還通過從低通濾波器(11、13)輸出的基帶信號的幅度來執(zhí)行載波感應。
文檔編號H04L27/12GK1881969SQ20061009224
公開日2006年12月20日 申請日期2006年6月15日 優(yōu)先權日2005年6月17日
發(fā)明者大石禎利 申請人:東芝泰格有限公司