[发明专利]频率合成器和射频读写器

说明书

技术领域

本发明涉及频率合成技术，特别涉及射频识别读写器中的频率合成器。

背景技术

高集成度、低成本、低功耗的射频识别(RFID，Radio FrequencyIdentification)读写器对建设智能化社会有重要的作用。如果将其集成到手机和其他各类移动终端，不仅可进一步拓展目前已逐步实施的众多射频识别应用领域，而且会产生许多全新应用领域。例如，使用者可通过手机互联网联接方便地掌握感兴趣的产品信息，集成有RFID读写器和GPS接收功能的手机可无缝隙地监督、定位和跟踪产品，从而提高消费者选择产品的灵活性以及产品供应链的管理效率。目前，一些主要的手机厂商(如诺基亚)已带头在其主要产品中采纳RFID功能，其他厂商也必将跟进。如图1所示，ABI Research预测2015年单在亚太地区市场就将有5千5百多万的RFID手机消费量。

目前实用的RFID技术存在五个标准体系：

1.ISO(International Standard Organization)标准体系，包括ISO/IEC 18000、ISO/IEC 14443、ISO/IEC 15693系列标准；

2.EPC Global(Electronic Product Code)标准体系；

3.源于日本的Ubiquitous ID标准体系；

4.中国信息产业部的800/900MHz频段射频识别RFID技术应用规定[5]；

5.中国联通手机2.4G频率NFC应用业务规范和中国移动通信企业标准手机支付RFID-SIM卡片基础技术方案。

按应用频率的不同，RFID技术可分为低频(LF)、高频(HF)、超高频(UHF)、微波(MW)四类；相对应的代表性频率分别为：低频135KHz以下、高频13.56MHz、超高频860M～960MHz、微波2.4GHz及5.8GHz。

RFID的应用前景广阔，是全球竞争激烈的高技术行业之一。但由于RFID全球标准、频段不统一，产品不兼容，地阻碍了各类应用的推广，因此，多频段、多标准、便携式的RFID读写器市场即将应运而生。目前，基于分立元件的RFID读写器已经全面开发，但是设备一般比较庞大、昂贵而且功耗高。最近两年，RFID读写器射频前端系统集成芯片和标签的研究，吸引了众多国内外研究人员的注意，但基本上全部是局限于单一频段和单一标准的，主要可分为HF和UHF两大阵营。

一方面，世界经济、技术正朝着全球化迅速发展，另一方面，不同国家和地方存在着日益严重的保护主义和技术/贸易壁垒；这两种因素的存在，使得开发以不变应万变的兼容产品势在必行。

因此，需要提供多标准、多频段RFID读写器的关键技术，尤其是频率合成器的多频段共享技术，使用利于大规模推广的廉价CMOS工艺制程，开发低功耗的射频收发器前端，为促进物联网技术和应用的发展、建设智能社会体系作出一份贡献。

如图1，现有的技术提供了一种多频段共享的频率合成器。所述频率合成器：包括，压控振荡器132X、小数分频频率合成器131X、本振除法器134X、本振混频器133X和除法器135X，以及第一信号端AX和第二信号端BX。

小数分频频率合成器131X的输入端第一信号端AX耦接，小数分频频率合成器131X的输出端与压控振荡器132X的输入端耦接，压控振荡器132X的输出端分别与本振混频器133X、本振除法器134X的输入端耦接，本振除法器134X的输出端与本振混频器133X耦接，本振混频器133X的输出端与除法器135X的输入端耦接，除法器135X的输出端与第二信号端BX耦接。

所述的压控振荡器132X和小数分频频率合成器131X用于配合以产生本振信号。

所述本振除法器134X，用于分频或缓冲所述本振信号。

所述本振混频器133X，用于混频或缓冲所述本振信号和所述本振除法器134X分频或缓冲后的信号。

所述除法器135X，用于分频或缓冲所述本振混频器133X混频或缓冲后的信号，产生所述频率合成器13输出的混频信号。

各工作频段下，频率合成器的工作原理：

当接收/发射波段为5800MHz，压控振荡器132X的频率设置为3867MHz。相应，本振除法器134X设置为2分频，除法器135X设置为缓冲，本振混频器133X设置为混频。其本振信号产生方法为压控振荡器132X的输出与自己的2分频上变频混频。