[发明专利]一种应用于超高频RFID的集成模拟自干扰抵消电路

权利要求书

1.一种应用于超高频RFID的集成模拟自干扰抵消电路，其特征在于：该自干扰抵消电路主要由有源移相器、缓冲器、功率放大器以及功率合成器组成；

所述有源移相器由多相滤波器和矢量相加电路组成，多相滤波器作为用来将差分的输入信号转换成四路正交信号，多相滤波器由级联的RC网络构成，其相位的正交化是通过RC网络形成的低通或高通滤波器本身的相位偏移联合实现的，矢量相加电路主要用来将I、Q两路正交信号进行矢量合成，它由吉尔伯特单元(M1-M8)、象限和坐标轴控制开关(M9-M16)以及电流偏置DAC单元(S₀-S₅，S₀B-S₅B)构成，正交的电压输入信号通过吉尔伯特单元转换成电流，通过控制电流DAC单元，改变I、Q路电流的分量，通过控制象限和坐标轴控制开关，选择在某个象限内的相位偏移，坐标轴控制开关的引入，简化了数字编码逻辑，减少了数字编码模块的面积，最后由负载电阻将I、Q电流合成，实现在某个象限内的相位偏移；

所述缓冲器由电容交叉耦合缓冲器和源极跟随器组成，电容交叉耦合缓冲器(M17-M20)作为第一级，其目的是为了将差分信号转换为单端信号，其中左半边电路是为了保证其差分输入电容相同，以此平衡有源移相器的输出负载，保证有源移相器输出的差分性；

所述功率放大器为增益可调的功率放大器；

所述功率放大器使用两级放大器级联来提供足够大的增益；

功率放大器输出的信号和接收端的接收信号在功率合成器上进行叠加，最后达到自干扰消除的目的。

2.根据权利要求1所述的应用于超高频RFID的集成模拟自干扰抵消电路，其特征在于：除了功率合成器，所有电路都集成在芯片内，大大减少了电路的面积和成本，另外采用可控增益的功率放大器来控制抵消信号幅度，增大了可处理的自干扰信号的功率。

3.根据权利要求1所述的应用于超高频RFID的集成模拟自干扰抵消电路，其特征在于：采用两级多相滤波器。

4.根据权利要求1所述的应用于超高频RFID的集成模拟自干扰抵消电路，其特征在于：考虑到实现的复杂度和精度，有源移相器控制位数为6比特，相位精度为5.625°。

5.根据权利要求1所述的应用于超高频RFID的集成模拟自干扰抵消电路，其特征在于：为了减少有源移相器的负载，将交叉耦合缓冲器的管子尺寸减少，但这会增加其输出阻抗，不利于与功率放大器的匹配，所以采用源极跟随器(M21-M22)作为第二级，驱动下一级功率放大器。

6.根据权利要求1所述的应用于超高频RFID的集成模拟自干扰抵消电路，其特征在于：可控增益功率放大器主要由3-8译码器、8通道电阻衰减网络和功率放大器组成，3-8译码器将3位数控信号编译成8通道电阻衰减网络的选通信号，并输入到8通道衰减网络中，完成衰减通道的选择，8通道衰减网络采用对称的π型的电阻型衰减器，衰减步进为1dB，缓冲器的输出信号经过选通的衰减通道，将信号送入到功率放大器进行放大，在功率放大器之前对信号进行衰减，以控制整个电路的输出功率，可以提高整个幅度控制模块增益调节的线性度。

7.根据权利要求1所述的应用于超高频RFID的集成模拟自干扰抵消电路，其特征在于：考虑到放大器的可靠性和耐久性问题，两级都采用cascode结构，同时cascode结构还可以增加输入输出之间隔离度，同时为了减少两级之间地的串扰，两级地分别接不同的地，并在版图上采用深N阱将两级隔离，为了使输出功率在1～8dBm范围内线性可控，功率放大器偏置在ClassAB，是线性度和效率的一个良好折衷，同时为了减少幅度-相位失真，在共源管MN3栅极接一个补偿PMOS，只要选择好PMOS尺寸和偏置电压VPP，PMOS电容Cggp就能补偿MN3的栅极电容Cgs随输入电压的变化，电容Cf和电阻Rf形成第二级输出输入的反馈，增加功率放大器的稳定性，同时为了在840～960MHz的工作频率范围内保持较好的增益平坦度，输入匹配网络采用T型匹配，来获得一个合适的Q值。