RFID讀寫器發(fā)送電路原理設計

       1． 讀寫器發(fā)送電路的架構 

        無線電規(guī)范對讀寫器發(fā)射頻譜的要求十分嚴格。另外，協(xié)議要求的發(fā)送的調制方式、調制深度等決定了讀寫器發(fā)送電路的架構。

        圖1是用于幅度調制的發(fā)射電路架構，包括本地振蕩（LO）、可變增益放大器（VGA）、功率放大器（PA）以及天線（Anta），其中LO提供了發(fā)射電路的載波頻率，輸入數(shù)據(jù)通過VGA來調制發(fā)射載波，從而產(chǎn)生幅度調制信號。PA則把輸出功率進行放大，然后通過天線把信號發(fā)送出去。這種發(fā)射電路的結構比較簡單，采用的硬件比較少。

圖1幅度調制的發(fā)射電路架構

　　圖2是用于幅度和相位調制的發(fā)射電路架構，基于混頻器的發(fā)射電路架構。與圖1所示的發(fā)射電路架構相比，圖2能夠滿足ISO18000-6對調制方式和調制深度的要求。

圖2 幅度調制發(fā)射機架構

　　2． 讀寫器發(fā)送電路的原理圖設計

　　根據(jù)ISO18000-6標準規(guī)范，設計RFID讀寫器發(fā)送設各的系統(tǒng)方案如圖3所示。

圖3 915MHz RFID讀寫器發(fā)送設備系統(tǒng)結構

　　發(fā)送設備系統(tǒng)主要分為控制單元和射頻接口兩部分。

　　控制單元：由MCU和編碼電路構成?？刂茊卧獡撝韵氯蝿眨?BR>
　?。?）與應用系統(tǒng)軟件PC端進行通信并執(zhí)行應用系統(tǒng)軟件發(fā)來的命令。

　?。?）控制與電子標簽的通信過程。

　?。?）信號的編碼與解碼。

　?。?）執(zhí)行反碰撞算法。

　?。?）對電子標簽與讀寫器之間要傳送的數(shù)據(jù)進行加密和解密。

　　（6）進行讀寫器和電子標簽之間的身份驗證。為了完成這些復雜的任務以及后續(xù)的信號處理，MCU擬采用ARM7系列32位微處理器。
 
　　射頻接口：完成對編碼信號的調制、濾波、放大。

　　在RFID讀寫器中，發(fā)送設備不是獨立的，而是與接收設備配合工作的。環(huán)形器的作用是實現(xiàn)信號發(fā)送與接收的時分復用。

　　915MHz REID讀寫器發(fā)送設各的工作過程如下。

　　（1）MCU微控制器接收計算機發(fā)來的操作命令，啟動應用程序，將相應的操作命令發(fā)送到編解碼電路。

　　（2）編碼電路根據(jù)MCU微控制器傳來的操作命令進行編碼，形成基帶信號送到整形電路和限幅電路進行處理，處理后的信號送往混頻器（上變頻）。

　?。?）混頻器將編碼電路送來的基帶信號與本振信號混頻，進行ASk調制。

　　（4）調制信號經(jīng)帶通濾波器濾波，再經(jīng)功率放大器放大，再送往天線放大器放大，形成最終的發(fā)射信號。

　　（5）環(huán)形器將天線放大器電路傳來的功率信號送至天線，發(fā)給電子標簽。

　　其中，頻率合成器產(chǎn)生的本振信號的頻率控制、調制深度設定、功率放大器增益控制均由MCU微控制器根據(jù)通信協(xié)議以及系統(tǒng)工作條件等因素完成。