[发明专利]一种新型的UHF RFID阅读器发射机

说明书

技术领域

本发明涉及一种射频识别技术，特别涉及一种UHF RFID阅读器发射机。 

背景技术

随着信息技术的发展，物联网已经发展成为一门新兴产业，作为物联网的基础之一，射频识别(RFID，Radio Frequency Identi-fication)技术已成为人们越来越关注的技术。RFID系统主要由三部分组成：应答器(射频卡和电子标签)、阅读器(读写器和基站)和上位机主系统(中间件与网络应用)。按照频率可以分为低频(LF)、高频(HF)、超高频(UHF)和微波(MW)四类，其应用领域各不相同。高频RFID典型的频率是13.56MHz，阅读距离在1米以内，主要应用于图书馆、身份卡等近距离识别。UHF RFID的典型工作频率为860MHz～960MHz，阅读距离可达10米，主要应用于物流、零售等领域。 

与HF RFID相比，UHF RFID技术存在一些优势：读写速度快，可以同时读取大量标签，可以进行定位等。但是，UHF RFID阅读器的工作频率高，经常需要多次上变频，其结构复杂，成本居高不下，使得其不能广泛应用。目前也有一些用于UHF RFID阅读器的专用芯片，但是降低了设计的灵活性。 

鉴于上述UHF RFID阅读器的不足，这里提出一种新型的阅读器发射机架构，可以简化现有结构，降低阅读器成本，使UHF RFID技术在射频识别领域更具有实用性。 

发明内容

为了降低UHF RFID阅读器的复杂度，降低成本，本发明实施例提出了一种使用直接数字式频率合成器(DDS)直接产生射频信号的阅读器发射机方案，所述技术方案如下： 

一种新型的UHF RFID阅读器发射机，所述发射机包括：MCU控制器、DDS、巴伦、SAW滤波器、功率放大器、天线。 

所述MCU控制器通过串行总线与DDS相连，对DDS进行控制；所述DDS输出与巴伦相连；所述巴伦与SAW滤波器相连；所述SAW滤波器与功率放大器相连；所述功率放大器与天线相连。所述SAW滤波器滤除DDS输出信号中的基波和无用的镜像成分，保留需要的镜像成分。 

本发明实施例提供的技术方案的有益效果是： 

用DDS直接产生射频信号，不再需要现有发射机中的上变频器和本振，降低了发射机的复杂度，同时降低了阅读器成本。 

附图说明：

为了更清楚地说明发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造劳动性的前提下，还可以根据附图获得其他的设计。 

图1是本发明实例提供的原理示意框图。 

图2是DDS输出信号频谱。 

具体实施方式：

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。应当注意，这里描述的实施例只用于举例说明，并不用于限制本发明。 

为了简化UHF RFID阅读器，降低成本，本发明提出了一种用DDS直接产生射频信号的阅读器发射机方案。 

参阅图1所示，其为本发明实例的原理示意框图。该UHF RFID发射机包括MCU控制器、DDS、巴伦、SAW滤波器、功率放大器、天线。 MCU控制器通过串行总线与DDS进行通信，发送控制信号，产生一个85MHz的信号。本领域的技术人员可以理解，所述DDS内部输出端是数模转换器(DAC)，其输出信号的频谱参阅图2所示。以二分之一采样频率的带宽作为一个奈奎斯特频带，DAC输出信号除了位于第一奈奎斯特频带内的基波信号本身外，还有位于其他奈奎斯特频带内的镜像，特别地，位于第四奈奎斯特频带内的第三镜像是需要的915MHz射频信号。传统做法是用低通滤波器滤除无用的镜像，保留第一奈奎斯特频带内的基波信号，再通过混频器将其变频到射频频段。本发明使用相对带宽很窄的SAW带通滤波器，保留915MHz镜像频率，滤除基波和其他无用镜像，即对DDS超奈奎斯特操作，从而直接产生射频信号。再通过功率放大器将其放大，从天线发射出去。巴伦的作用是把DDS输出的差分信号转换成单端信号。由于射频信号是由DDS直接产生的，从而不再需要上变频器和本振，简化了发射机的架构。 

进一步地，选择DDS输出镜像的带通滤波器可以有多种选择，具体实现时，本发明实施例对此不作限制。 

进一步地，DDS的系统时钟频率和输出频率可以有多种选择方案，具体实现时，本发明实施例对此不作限制。