[实用新型]一种基于单芯片设计的阅读器

说明书

目前大多数阅读器多为分立元件搭建而成，所用PCB面积较大且耗用分立元件较多，使得成本增加。本实用新型提出一种基于单芯片设计的阅读器，包括主控模块、电源模块、射频模块和天线模块，主控模块用于与射频模块通信及实现控制功能，射频模块用于阅读器射频信号处理，射频模块包含单芯片，前向放大电路、泄露对消电路、天线选择电路，射频模块前向链路中包括的器件及电路为依次相连的第一π衰电路单元、第一温度补偿电路单元、采用ADL5602芯片的放大电路单元、第二π衰电路单元、第二温度补偿电路单元、采用MW7IC5NT1放大电路单元、10dB耦合器、滤波器、采用SKY13416的射频开关和四个天线。

技术领域

本实用新型属于阅读器领域，尤其是一种基于单芯片设计的阅读器。

背景技术

实现智慧交通的前提是车辆数字化，电子车牌技术就成为了核心。电子车牌技术可突破原有交通信息采集技术的瓶颈，实现车辆交通信息的分类采集、精确采集，是抓住交通控制系统信息源准确的关键。电子车牌技术中的核心由阅读器和标签组成，标签存储车辆的物理信息，阅读器读取标签中的信息从而实现对每辆车的识别。目前大多数阅读器多为分立元件搭建而成，所用PCB面积较大且耗用分立元件较多，使得成本增加。出于节省成本，阅读器小型化的考虑，使得使用单芯片设计的阅读器存在着较大的市场。

实用新型内容

基于此，本实用新型提出一种基于单芯片设计的阅读器，采用的技术方案如下：

一种基于单芯片设计的阅读器，包括主控模块、电源模块、射频模块及天线模块。

进一步的，主控模块为阅读器控制主体，用于与射频模块通信及实现主要的控制功能。主控模块主要包含CPU小系统MPC8313，逻辑控制CPLD LCMO1200及外挂FLASH，EEPROM等器件三部分。其中，CPU小系统主要完成阅读器的管理，如上电自检、系统控制、版本管理、上层通信、对金融安全加密卡PSAM的控制；逻辑控制CPLD部分主要完成系统整体复位信号的产生、环境监控功能、提供IO口实现对射频模块的控制、安全模块主要存储加密信息。

进一步的，电源模块负责提供系统交流220V到直流24V，5.5V及3.3V 的转换，并为阅读器各模块供电。

进一步的，射频模块中的单芯片包含单片机MCU、基带调制解调单元 DBB Modem、锁相环RF PLL、上变频器UP-MIXER、滤波器Filter、下变频器DOWN-MIXER、增益调整PGA，ADC和DAC。

进一步的，单芯片的型号为iBAT2000。

进一步的，射频模块前向链路中包括的器件及电路为依次相连的第一π衰电路单元、第一温度补偿电路单元、采用ADL5602芯片的放大电路单元、第二π衰电路单元、第二温度补偿电路单元、采用MW7IC5NT1放大电路单元、10dB耦合器、滤波器、采用SKY13416的射频开关和四个天线。

进一步的，射频模块前向工作原理为：DBB MODEM部分负责编码转换，波形生成、滤波及希尔伯特变换等处理，处理后的数据发送给DAC进行数模转换；转换后的模拟信号经过Filter抗混叠滤波后进入上变频器 UP-MIXER进行载波的搬移调制，调制后的信号从单芯片输出，单芯片输出的调制信号经过声表滤波器滤波，π衰电路及温π的补偿后进入第一级放大电路，即进入驱动放大器ADL5602，放大后的信号再次经过π衰电路及温π的补偿后进入功率放大器MW7IC5NT1进行末级放大，放大的最终信号经过10dB耦合器的直通端输出，进入滤波器再次进行滤波，滤除带外干扰，此时的信号满足空口发射要求，经过天线模块辐射到空中。

进一步的，射频模块后向链路中包括的器件及电路包括泄露对消电路，泄露对消电路用于将链路中产生的与泄露的载波幅度相等，相位相反的信号进行对消，提高反向灵敏度。