[实用新型]一种窄带载波泄漏消除器

说明书

技术领域

 本实用新型涉及一种微波器件，特别是一种在超高频射频识别读写器中用于消除接收回路载波的消除器。

背景技术

随着物联网概念的提出，射频识别技术得到高速发展，在工业、农业、商业等领域得到广泛的应用，例如公交收费系统、物流管理、人员的安全监控以及生产过程的控制和超市的商品管理等，射频识别技术已经深入到人们生活的方方面面。

射频识别系统主要由读写器，应答器和后台数据处理系统组成，其中读写器的灵敏度和应答器的反向散射性能决定了系统的读取距离。

由于应答器没有直流电源供应，读写器必须发射一个连续波信号激活应答器，然后应答器含有数据信息的调制信号反向散射回读写器，经过后台处理后得到所需要的信息。由于发射信号和接收信号的频率非常接近，不能用滤波器将它们分离，所以一般用环形器将读写器的收发信号分开。

环形器的隔离度一般只有25dB左右，在读写器发射机输出功率为1W的情况下，在接收回路泄露的载波为6dBm。而典型的读写器接收机接收灵敏度为-80dBm，如果天线增益为6dBi，那么在接收回路泄露的载波功率将比接收信号大80dB。这么大的泄露信号不仅能够淹没接收信号，造成接收灵敏度降低，而且容易造成接收回路饱和，使得接收机不能正常工作。

为了能够降低和消除接收回路的载波信号，近年来很多学者提出了各种载波消除的方法。W.Lim和J.Yu等人提出采用两个天线来分离发射和接收信号如文献1：W. Lim and J.Yu. Balanced circulator structure with enhanced isolation characteristics[J]. Microw.Opt.Technol.Lett. Sep. 2008. 50(8). pp:2389 -2391.。虽然这种方法能够提高隔离度，但是同时也增加了系统的复杂程度和成本。Pekka Pursula等人提出了正交反馈的载波消除电路，可以使接收机的动态范围增大10dB左右，如文献2：Pekka Pursula，Mikko Kiviranta and Heikki Seppa. UHF RFID Reader with Reflected Power Canceller[J].IEEE Microwave and Wireless Components Letters. January 2009. 19(1).pp:48-50。文献3：Thomas Brauner ,Xiongwen Zhao. A Novel Carrier Suppression Method for RFID[J]. IEEE Microwave and Wireless Components Letters.March 2009. 19(3).pp:128-130.公开了用PIN二极管构成反射调制器的定向耦合器型载波消除电路，接收端的载波被抑制了42dB。文献4：Wan Kyu Kim, Moon Que Lee,Jin Hyun Kim etcs. A Passive Circulator for RFID Application with High Isolation using a Directional Coupler[C]. Proceedings of the 36^th European Microwave Conference.September 2006. Manchester UK.pp:196-199.公开了用定向耦合器构成的载波消除器使得接收端的载波被抑制了45dB。文献5：Peng Bai,Yingzeng Yin and Xi Yang. A Novel Rx-Tx Front-Ends for Passive RFID Reader with High Isolation[C]. IEEE 2007 International Symposium on Microwave, Antenna, Propagation, and EMC Technologies for Wireless Communications.pp:332-335.提出了分支线型的载波消除电路，收发隔离度达到46dB。文献6：Ting-wen Xiong; Xi Tan; Jing-tian Xi; Hao Min. High TX-to-RX Isolation in UHF RFID Using Narrowband Leaking Carrier Canceller[J]. IEEE Microwave and Wireless Components Letters. 2010. 20(2):124-126.提出了用定向耦合器，环形器和功率分配器等器件构成的窄带载波泄露消除器，达到了很好的性能，但是电路复杂，且成本较高。