[发明专利]无源式提高反向散射4QAM调制传输距离的装置

说明书

本发明提供了一种无源式提高反向散射4QAM调制传输距离的装置，属于无线通信技术领域，包括控制模块、定向收发天线、定向发射天线以及开关调制模块；本发明采用了适用于反向散射(Backscatter)通信系统的双天线和双开关以及四个功分器组成的4QAM调制模式，不仅有效地实现了Backscatter无线通信的4QAM调制，而且提高了Backscatter 4QAM调制的传输距离。本发明克服了传统的Backscatter 4QAM调制信号在传输距离较短方面的不足，并且保证了良好的调制效果。

技术领域

本发明属于无线通信技术领域，尤其涉及一种无源式提高反向散射4QAM调制传输距离的装置。

背景技术

调制是无线通信系统中不可缺少的重要组成部分，与无线通信系统中传统的调制技术相比较，反向散射(Backscatter)调制由于具有调制设备简单，功耗低等诸多优点获得了广泛应用，特别是在RFID技术应用上。基于反向散射(Backscatter)技术的无线通信系统目前也受到了广泛关注，这种通信系统最大的好处是可以完全实现无源标签，是未来智慧物联网的重要技术之一。

反向散射调制是通过改变天线终端的阻抗实现的，当天线端接不同阻抗时会有信号被反射，而且反射的信号强度和相位会由于不同的阻抗发生变化，利用此变化可以实现信号调制，而调制后的反射信号会在同一天线上被发射出去。

Backscatter技术利用天线连接不同负载时，会得到不同的反射系数来实现信号的调制，与传统的数字调制相比较实现的复杂多大大的降低，设备要求也比较简单，功耗也实现了极大的降低，在物联网的应用中有极大优势。采用QAM调制可以使backscatter通信系统有比2ASK调制更快的传输速率，提高带宽利用率，最常用的QAM调制是4QAM。目前的反向散射通信系统也存在一些问题，其中一个重要的问题就是传输距离太短(传输距离通常小于100m)，不能实现远距离的传输，这很大程度上限制了该技术的应用，因此提高Backscatter技术的传输距离也是当今反向散射研究的一个重要课题。

发明内容

针对现有技术中的上述不足，本发明提供的一种无源式提高调制传输距离的装置，克服了传统的Backscatter 4QAM调制信号在传输距离较短方面的不足。

为了达到以上目的，本发明采用的技术方案为：

本方案提供一种无源式提高反向散射4QAM调制传输距离的装置，包括控制模块、定向收发天线、定向发射天线以及开关调制模块；所述定向收发天线以及定向发射天线与所述开关调制模块连接；

所述控制模块，用于为所述开关调制模块提供控制信号，控制信号即为用户的基带信号；

所述开关调制模块，用于接收控制模块提供的控制信号，并调制载波信号；

所述定向收发天线，用于接收载波信号，并向载波的来波方向发射4QAM已调信号；

所述定向发射天线，用于向其所对准的方向发射4QAM已调信号。

进一步地，所述定向收发天线和定向发射天线之间的隔离度超过30dB。

再进一步地，所述控制模块为数字电路模块，且所述控制模块提供的控制信号波形与开关调制模块所需的调制信号波形一致。

再进一步地，所述开关调制模块包括第一单刀四掷开关、第二单刀四掷开关、第一功分器、第二功分器、第三功分器、第四功分器、第一负载、第二负载、第三负载以及第四负载；所述第一单刀四掷开关和第二单刀四掷开关均包括动端口、第一不动端口、第二不动端口、第三不动端口以及第四不动端口；