[发明专利]一种基于低功耗反向散射放大标签的BPSK调制电路及其方法

说明书

本发明公开了一种基于低功耗反向散射放大标签的BPSK调制电路及其方法，电路包括天线、低功耗反向散射放大标签、偏置电压切换模块，其中，所述天线，用于接收入射激励信号；所述偏置电压切换模块，用于提供不同偏置电压；所述低功耗反向散射放大标签，分别连接所述天线、所述偏置电压切换模块，用于根据所述不同偏置电压对所述入射激励信号进行放大并输出散射信号；所述天线，还用于发送所述散射信号。本发明偏置电压切换模块通过对低功耗反向散射放大标签进行切换供电，利用不同偏置电压下低功耗反向散射放大标签所呈现的阻抗不同，从而改变低功耗反向散射放大标签散射系数的相位信息以实现BPSK调制，且电路实现简单。

技术领域

本发明属于无线通讯技术领域，具体涉及一种基于低功耗反向散射放大标签的BPSK调制电路及其方法。

背景技术

在无源RFID系统中，在天线通过输入无线电频率信号感应到电流时，它提供了足够的功率用于驱动标签上的集成电路并发出响应，所使用的技术被称为反向散射调制技术。因此，天线必须被设计为能够从输入信号收集功率且发送出反向散射信号。

目前RFID中，一般来说，无增益反向散射标签和简单的LC电路被用来进行反向散射信号的相位调制无疑是最简单实用的方法，低功耗和低复杂度的要求得到了很好地满足，但是电路的可操作性和相位调制的不稳定性以及传输的距离也是需要面对的一个问题。使用能够进行移相的控制电路实现多级的相位调制，其信号的稳定性和可调制的阶数会有效提高。

但是，现有的移相控制电路功耗增加比较大，电路的复杂度也会进一步提高。在大规模物联网的发展，有增益的反向散射标签和复杂的调相电路的结合，其功耗和复杂度只会影响实际产品的落地，有源或者半有源的具有增益的反向散射标签会导致能耗只升不降。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种基于低功耗反向散射放大标签的BPSK调制电路。

本发明的一个实施例提供了一种基于低功耗反向散射放大标签的BPSK调制电路，包括：

包括天线、低功耗反向散射放大标签、偏置电压切换模块，其中，

所述天线，用于接收入射激励信号；

所述偏置电压切换模块，用于提供不同偏置电压；

所述低功耗反向散射放大标签，分别连接所述天线、所述偏置电压切换模块，用于根据所述不同偏置电压对所述入射激励信号进行放大并输出散射信号；

所述天线，还用于发送所述散射信号。

在本发明的一个实施例中，所述低功耗反向散射放大标签包括电容C1、电容C2、电感L、隧道二极管D，其中，

所述电容C1的一端与所述天线连接，所述电容C1的另一端与所述电感L的一端、所述隧道二极管D的正极连接，所述电感L的另一端与所述电容C2的一端、所述偏置电压切换模块连接，所述电容C2的另一端、所述隧道二极管D的负极均接地。

在本发明的一个实施例中，所述隧道二极管D为GI307A隧道二极管。

在本发明的一个实施例中，所述偏置电压切换模块通过包含DAC模块的单片机实现。

在本发明的一个实施例中，偏置电压V_i下低功耗反向散射放大标签的散射系数表示为：

其中，Z_Li表示偏置电压V_i下从天线端口向低功耗反向散射放大标签看过去的负载阻抗，Z_A表示天线阻抗，R_Li表示偏置电压V_i下低功耗反向散射放大标签负载阻抗的实部，R_A表示天线阻抗的实部，表示天线的共轭阻抗。