實現射頻洩漏對消的裝置及方法和射頻識別閱讀器的製作方法

2023-04-27 21:06:31 1

專利名稱：實現射頻洩漏對消的裝置及方法和射頻識別閱讀器的製作方法
技術領域：
本發明涉及射頻識別閱讀器射頻電路技術領域，特別是涉及一種實現射頻洩漏對 消的裝置及方法和射頻識別閱讀器。
背景技術：
在超高頻率(UHF，Ultrahigh Frequency)無源閱讀器接收射頻識別(RFID，radio frequency identification)標籤信號時，因為RFID標籤自身是無源的，所以協議規定需 要閱讀器發射一個大功率的單載波射頻信號，給標籤提供啟動和正常工作所需的能量。這 樣就意味著閱讀器在接收標籤信號的同時，前向需要發射一個與接收信號頻率相同的大功 率射頻信號。而由於電路實現上前反向隔離度、天線埠駐波、外部電磁環境等因素，這個 大功率的前向信號會洩漏一部分能量到閱讀器的反向接收通道。這個洩漏信號和標籤的反 向散射信號會同時進入閱讀器的接收部分，並且洩漏信號的功率會比標籤信號的功率高很
^^ ο例如，以閱讀器前向發射30dbm信號為例，此時洩漏信號的功率一般在5dbm IOdbm左右，而標籤信號的功率一般是在_50dbm _60dbm左右的數量級。這樣一來，洩漏 信號與標籤信號頻率相同，又同時存在，這樣一個大功率的洩漏信號會嚴重影響反向接收 電路的工作。一方面，洩漏信號的相噪和底噪會貢獻反向鏈路絕大部分的噪聲，降低閱讀器 的接收靈敏度；另一方面，洩漏信號的存在會使反向接收電路產生一些非線性分量，影響系 統的正常工作。

發明內容
本發明的目的是提供一種實現射頻洩漏對消的裝置及方法和射頻識別閱讀器，以 解決現有技術的射頻識別閱讀器在接收標籤信號時，產生的洩漏信號影響系統工作及降低 了閱讀器的接收靈敏度的技術問題。為了實現上述目的，本發明提供了一種實現射頻洩漏對消的裝置，用於對射頻識 別閱讀器發射的前向射頻信號中、洩漏到反向接收通道的洩漏信號進行對消，其特徵在於， 包括耦合器，用於從射頻識別閱讀器發射的前向射頻信號中耦合獲得第一參考信號；對消信號產生電路，用於根據所述第一參考信號產生一對消信號；合路器，用於利用所述對消信號對所述洩漏信號進行對消處理，經對消處理後的 洩漏信號的幅度小於原洩漏信號的幅度。優選地，所述的裝置，其中，所述對消信號產生電路包括四路相位檢波模塊，包括第一移相單元，用於對根據所述第一參考信號獲得的第二參考信號進行移相處 理，獲得四路移相參考信號，所述四路移相參考信號的移相分別為0°、90°、180°、和 270° ；
相位檢波單元，用於以所述四路移相參考信號為參考信號，將輸入的洩漏信號投 影成四路基帶信號，所述四路基帶信號包括兩路差分的同相信號和兩路差分的正交信 號；四個模擬積分模塊，每一所述模擬積分模塊用於對所述四路基帶信號中的一路進 行積分，並輸出積分信號；四路乘法器模塊，包括第二移相單元，用於對根據所述第一參考信號獲得的第三參考信號進行移相處 理，獲得四路移相參考信號，所述四路移相參考信號的移相分別為0°、90°、180°、和 270° ；乘法器單元，用於以所述四路移相參考信號為參考信號，對所述四個模擬積分模 塊輸出的四路積分信號進行調製，獲得一路用於對消洩漏信號的射頻對消信號。優選地，所述的裝置，其中，所述射頻對消信號的相位與所述洩漏信號的相位相 反。優選地，所述的裝置，其中，所述合路器，進一步用於將所述合路後的信號作為新的洩漏信號輸入所述四路相 位檢波模塊。優選地，所述的裝置，其中，所述對消信號產生電路還包括第一移相網絡，設置在所述耦合器與所述四位相位檢波模塊之間；第二移相網絡，設置在所述耦合器與所述四位乘法器模塊之間。優選地，所述的裝置，其中，所述對消信號產生電路還包括功分器，與所述耦合器相連接，用於將耦合器輸出的第一參考信號等分為第一路 和第二路；第一衰減器，用於對所述第一路第一參考信號進行衰減，並將衰減後的信號輸入 所述第一移相網絡；第二衰減器，用於對所述第二路第一參考信號進行衰減，並將衰減後的信號輸入 所述第二移相網絡。優選地，所述的裝置，其中，所述對消信號產生電路還包括四個濾波模塊，每一濾波模塊與所述四個模擬積分模塊中的一個相連接，用於對 輸入模擬積分模塊的基帶信號進行濾波處理；放大模塊，用於在所述四路乘法器模塊輸出的射頻對消信號輸入所述合路模塊 前，對所述射頻對消信號進行放大。優選地，所述的裝置，其中，所述乘法器單元，通過將所述四路移相參考信號與所述四個模擬積分模塊輸出的 四路積分信號相乘之後再相加來實現對所述四個模擬積分模塊輸出的四路積分信號進行 調製。另一方面，提供一種射頻識別閱讀器，其中，包括射頻洩漏對消的裝置，用於對射頻識別閱讀器發射的前向射頻信號中、洩漏到反 向接收通道的洩漏信號進行對消，所述射頻洩漏對消的裝置又包括耦合器，用於從射頻識別閱讀器發射的前向射頻信號中耦合獲得第一參考信號；
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對消信號產生電路，用於根據所述第一參考信號產生一對消信號；合路器，用於利用所述對消信號對所述洩漏信號進行對消處理，經對消處理後的 洩漏信號的幅度小於原洩漏信號的幅度。優選地，所述的射頻識別閱讀器，其中，所述對消信號產生電路包括四路相位檢波模塊，包括第一移相單元，用於對根據所述第一參考信號獲得的第二參考信號進行移相處 理，獲得四路移相參考信號，所述四路移相參考信號的移相分別為0°、90°、180°、和 270° ；相位檢波單元，用於以所述四路移相參考信號為參考信號，將輸入的洩漏信號投 影成四路基帶信號，所述四路基帶信號包括兩路差分的同相信號和兩路差分的正交信 號；四個模擬積分模塊，每一所述模擬積分模塊用於對所述四路基帶信號中的一路進 行積分，並輸出積分信號；四路乘法器模塊，包括第二移相單元，用於對根據所述第一參考信號獲得的第三參考信號進行移相處 理，獲得四路移相參考信號，所述四路移相參考信號的移相分別為0°、90°、180°、和 270° ；乘法器單元，用於以所述四路移相參考信號為參考信號，對所述四個模擬積分模 塊輸出的四路積分信號進行調製，獲得一路用於對消洩漏信號的射頻對消信號。又一方面，提供一種實現射頻洩漏對消的方法，用於對射頻識別閱讀器發射的前 向射頻信號中、洩漏到反向接收通道的洩漏信號進行對消，其中，包括實現射頻洩漏對消的 裝置執行的如下步驟步驟A，從射頻識別閱讀器發射的前向射頻信號中耦合獲得第一參考信號；步驟B，根據所述第一參考信號產生一對消信號；步驟C，利用所述對消信號對所述洩漏信號進行對消處理，經對消處理後的洩漏信 號的幅度小於原洩漏信號的幅度。優選地，所述的方法，其中，所述步驟B包括步驟Bi，對所述第一參考信號進行移相處理，獲得四路移相參考信號，所述四路移 相參考信號的移相分別為0°、90°、180°、和270°，以所述四路移相參考信號為參考信 號，將輸 的洩漏信號投影成四路基帶信號，所述四路基帶信號包括兩路差分的同相信號 和兩路差分的正交信號；步驟B2，對所述四路基帶信號分別進行積分；步驟B3，對所述第一參考信號進行移相處理，獲得四路移相參考信號，所述四路移 相參考信號的移相分別為0°、90°、180°、和270°，以所述四路移相參考信號為參考信 號，對所述四個模擬積分模塊輸出的四路積分信號進行調製，獲得一路用於對消洩漏信號 的射頻對消信號，所述射頻對消信號的相位與所述洩漏信號的相位相反。優選地，所述的方法，其中，所述步驟C之後，還包括以所述合路後的信號作為新的洩漏信號，轉入步驟B，重複執行步驟B至步驟C，直 至所述射頻對消信號與所述洩漏信號完全對消。
本發明的技術效果在於本發明的技術方案提供了一種使用模擬電路實現的洩漏對消裝置，結構緊湊，避 免了在無源閱讀器工作時，洩漏信號影響閱讀器反向接收性能的缺陷，提高了無源RFID無 源閱讀器的靈敏度。


圖1為本發明實施例的實現射頻洩漏對消的裝置的原理示意圖；圖2為本發明實施例中四路相位檢波模塊的內部結構示意圖；圖3為本發明實施例中四路乘法器模塊的內部結構示意圖。
具體實施例方式為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖及具體實施例對 本發明進行詳細描述。 本發明提供了 一種實現射頻洩漏對消的裝置，用於對射頻識別閱讀器發射的前向 射頻信號中、洩漏到反向接收通道的洩漏信號進行對消，其特徵在於，包括耦合器，用於從射頻識別閱讀器發射的前向射頻信號中耦合獲得第一參考信號；對消信號產生電路，用於根據所述第一參考信號產生一對消信號；合路器，用於利用所述對消信號對所述洩漏信號進行對消處理，經合路器處理後 的洩漏信號的幅度小於原洩漏信號的幅度。優選地，本發明實施例的裝置中，所述對消信號產生電路包括四路相位檢波模塊，包括第一移相單元，用於對根據所述第一參考信號獲得的第二參考信號進行移相處 理，獲得四路移相參考信號，所述四路移相參考信號的移相分別為0°、90°、180°、和 270° ；相位檢波單元，用於以所述四路移相參考信號為參考信號，將輸入的洩漏信號投 影成四路基帶信號，所述四路基帶信號包括兩路差分的同相信號和兩路差分的正交信 號；四個模擬積分模塊，每一所述模擬積分模塊用於對所述四路基帶信號中的一路進 行積分，並輸出積分信號；四路乘法器模塊，包括第二移相單元，用於對根據所述第一參考信號獲得的第三參考信號進行移相處 理，獲得四路移相參考信號，所述四路移相參考信號的移相分別為0°、90°、180°、和 270° ；乘法器單元，用於以所述四路移相參考信號為參考信號，對所述四個模擬積分模 塊輸出的四路積分信號進行調製，獲得一路用於對消洩漏信號的射頻對消信號。本發明實施例的裝置中，為實現對消效果，所述射頻對消信號的相位與所述洩漏 信號的相位差在90° 270°的範圍內。優選地，所述射頻對消信號的相位與所述洩漏信 號的相位相反。在洩漏信號與對消信號相位不相反時，電路仍能對消掉部分洩漏信號，與相 位相反的對消信號相比，電路鎖定的時間會相應地增加，對消的效果也會受一些影響。
優選地，本發明實施例的裝置中，所述合路器，進一步用於將所述合路後的信號作 為新的洩漏信號輸入所述四路相位檢波模塊。優選地，本發明實施例的裝置中，所述對消信號產生電路還包括第一移相網絡，設置在所述耦合器與所述四位相位檢波模塊之間；第二移相網絡，設置在所述耦合器與所述四位乘法器模塊之間。優選地，本發明實施例的裝置中，所述對消信號產生電路還包括功分器，與所述耦合器相連接，用於將耦合器輸出的第一參考信號等分為第一路 和第二路；第一衰減器，用於對所述第一路第一參考信號進行衰減，並將衰減後的信號輸入 所述第一移相網絡；第二衰減器，用於對所述第二路第一參考信號進行衰減，並將衰減後的信號輸入 所述第二移相網絡。優選地，本發明實施例的裝置中，所述對消信號產生電路還包括四個濾波模塊，每一濾波模塊與所述四個模擬積分模塊中的一個相連接，用於對 輸入模擬積分模塊的基帶信號進行濾波處理；放大模塊，用於在所述四路乘法器模塊輸出的射頻對消信號輸入所述合路模塊 前，對所述射頻對消信號進行放大。優選地，本發明實施例的裝置中，所述乘法器單元，通過將所述四路移相參考信號 與所述四個模擬積分模塊輸出的四路積分信號相乘之後再相加來實現對所述四個模擬積 分模塊輸出的四路積分信號進行調製。圖1為本發明實施例的實現射頻洩漏對消的裝置的原理示意圖。如圖1，本發明實 施例的實現射頻洩漏對消的裝置包括定向耦合器101，天線102，Wilkinson功分器103， 第一衰減器104，第一移相網絡105，第一有源濾波電路106，第一模擬積分器107，第二衰減 器108，第二有源濾波電路109，第二模擬積分器110，第二移相網絡111，四路相位檢波模塊 112, Wilkinson合路器113，射頻放大器114，四路乘法器模塊115，第三有源濾波電路116， 第三模擬積分器117，第四有源濾波電路118，第四模擬積分器119。圖2為本發明實施例的實現射頻洩漏對消的裝置中，四路相位檢波模塊的內部結 構示意圖。如圖2，本發明實施例的四路相位檢波模塊包括第二 0°移相器201，第一相位 檢波器202，第一 0°移相器203，第一 180°移相器204，第二相位檢波器205，第一 90°移 相器206，第三0°移相器207，第三相位檢波器208，第二 180°移相器209，第四相位檢波 器 210。圖3為本發明實施例的實現射頻洩漏對消的裝置中，四路乘法器模塊的內部結果 示意圖。四路乘法器模塊通過將四路經過正交移相的參考信號與輸入的四路基帶信號相 乘，得到一個射頻的信號，實現了將輸入的四路基帶信號調製成射頻信號。如圖3，本發明實 施例的四路乘法器模塊包括第一乘法器301，第二 0°移相器302，第一 0°移相器303，第 二乘法器304，第一 180°乘法器305，第三乘法器306，307第三0°移相器，第一 90°移相 器308，第四乘法器309，第二 180°乘法器310。下面結合圖1、圖2和圖3對本發明實施例的裝置實現射頻洩漏對消的原理進行說 明。
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如圖1，本發明實施例的實現射頻洩漏對消的裝置利用定向耦合器101從無源 射頻識別閱讀器發射的前向射頻信號中耦合到部分能量作為總參考信號(即第一參考信 號)，示例性地，可利用耦合度為5db、型號為RCP890A05的定向耦合器來進行耦合。功分器 103將耦合獲得的第一參考信號等分成兩路。一路(第一參考信號的第一路分支)經過第 一衰減器104、第一移相網絡105之後輸入四路相位檢波模塊112，在四路相位檢波模塊內 部經過第一 0°移相器203、第一 90°移相器206、第二 0°移相器201、第一 180°移相器 204、第三0°移相器207、第二 180°移相器209之後，分別相移了 0°、90° >180,270°的 信號，作為四路相位檢波的參考信號。另一路(第一參考信號的第二路分支)經過第二衰 減器108和第二移相網絡111之後，輸入四路乘法器模塊115，作為四路乘法器的參考信號。反向接收信號中的洩漏信號輸入合路器，與對消信號合路後，輸入四路相位檢波 模塊。裝置開始工作時，由於還未產生對消信號，輸入四路相位檢波模塊進行檢波處理為反 向接收信號中的洩漏信號。設洩漏信號為Up = ApCOS (ω t+ Φη)，總參考信號為Ur = Arcos (ω t+ ΦΓ)，Φη為洩 漏信號的相位；為總參考信號的相位。總參考信號輸入四路相位檢波的分支為Ud = Ad cos (ω t+Φ d，輸入四路乘法器的 分支為Um = AmCos (ω t+ Φω)，Φ d為Ud的相位，Φω為Um的相位。第一參考信號的第一路分支輸入四路相位檢波模塊後，分別移相0°、90°、 180°、270°，得到四路移相後的參考信號Udl = K1Ad cos ( ω t+ Φ d),Ud2 = K1A dcos (ω t+ Φ d_90 ° )，Ud3 = K1Ad cos(cot+(J)d-180° )，Ud4 = K1Ad cos (ω t+ Φ d_270 ° )如圖2，上述四路移相後的參考信號分別輸入四個相位檢波器作為相位檢波器的 參考信號。洩漏信號Up在經過了四路相位檢波器之後，輸出了兩路差分的同相信號和兩路 差分的正交信號，分別是Uxi = 0. SK1AdApCOS (φ,-φη), Ux2 = 0. SK1AdApCOS ( Φ d_ Φ η_90 ° )，Ux3 = 0. SK1AdApCOS ( Φ d_ Φ η_180 ° )，Ux4 = 0. SK1AdApCOS ( Φ d_ Φ η_270 ° )其中Uxi即為圖2中的I+，UX2即為圖2中的Q+，UX3即為圖2中的1_，Ux4即為圖2 中的Q-。這四路信號經過了增益為Ab的有源差分濾波器之後，輸出信號為Uai = VOCM-AbUxi,UA2 = VOCM-AbUx2,UA3 = VOCM-AbUx3,Ua4 = VOCM-AbUx4 ；其中，上述VOCM為有源差分濾波器的參考電壓值。四路有源差分濾波器的輸出信號，經過四路模擬積分器即幅度誤差自動累加器的 參數為R、C的反向積分運算之後，輸出信號變為
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U01 = IWOCM- {UAy - VOCM)t]/RCdt,U02 = {[VOCM ~{UA2- VOCM)]/RCdtU03 = I [VOCM - (UA3 - VOCM、]/RCdt 』U04 = I [VOCM - (UM - VOCM)]/RCdt累加器輸出的四路信號會分別輸入乘法器的同相差分輸入端和正交差分輸入端。 經過乘法器與四路經過正交移相的參考信號相乘，得到一個射頻的信號。輸入四路乘法器的參考信號分別移相0°、90°、180°、270°，得到四路參考信 號Uml = K2AmCos (ω +Φ J ,Um2 = K2AmCos (ω t+ Φ m_90 ° )，Um3 = K2AmCos (ω t+ Φ m_180 ° )，
Um4 = K2AmCos (ω t+ Φ m_270 ° )這四路信號與累加器輸出的兩路同相信號和兩路差分信號相乘之後再相加，最後 輸出的信號為U0 = UmlU01 + Um2U02+Um3U03+Um4U04 = K2AfflCos ( ω t+ Φ ffl) (V0CM+AbUxl/RC) t+K2Amcos(cot+<j5m-90 ° ) (V0CM+AbUx 2/RC)t+K2Amcos(cot+ Ap,另一種則是A < AP。當六 Ap ；當A > Ap時，合路之後生成的洩漏信號Upi = (Ap-A) cos (cot+Φ n)與原來的洩漏 信號Up相比，相位上會正好相差180°。那麼此時幅度誤差累加器就會呈現反向累加的效 果。也就是說，此時合路之後生成的洩漏信號可以寫成Upi = (A-Ap) cos (cot+Φ n+180° )，i己 U P1 = (Ap-A) cos (cot+Φ η)，Φη1 = Φη+180° ，那麼，新的洩漏信號可以記為U P1 = Ap1COS (ω +Φη1),假設此時的時間為t0，考慮這個新的洩漏信號在經過四路相位檢波器、有源濾波 放大器、四路模擬積分器、四路乘法器之後的輸出，那麼，此時會得到一個新的對消信號Uoai = (K2AmAbK1AdAp1GLVRC) cos (ω t+ Φ η1) = Uoai = (K2AmAbK1AdA P1GLt/RC) cos (ω t+ Φ η1)= - (K2AmAbK1AdApiGLVRC) cos (ω t+ Φ η)。從上面的表達式可以清楚地看出，在這種情況下，新的對消信號的幅度是呈現反 向積分的效果，也就是說信號的幅度隨著時間t增加而減小，直至A < AP。從上面的推算可以看出，當這個自適應洩漏對消裝置工作時，可以自動調整對消 信號的幅度A，使得對消信號幅度與洩漏信號幅度達到動態的平衡。並且當洩漏信號的幅度 和頻率發生變化時，對消信號也能隨之變化，一直保持對消信號與洩漏信號的幅度相等、相 位相差180°，從而達到自適應洩漏對消的效果。本發明的技術方案通過構建一個模擬的負反饋環路來產生一個與洩漏信號幅度 相同、相差為180°的對消信號，來對消掉洩漏信號的大部分能量。具體的對消過程中，通 過對消裝置的自適應調整，可以在較短的時間內的鎖定即達到對消信號與洩漏信號幅度相 同、相差為180的對消平衡狀態，示例性地，如在不超過1. 5ms的時間內鎖定。在實際調試時，在輸入功率到定向耦合器101時，在合路器如Wilkinson合路器 113的前後測得的洩漏信號分別為+ISdbm和_23dbm，也就是說洩漏信號被對消了 40db以 上，效果非常好，而且對消後的功率值也優於之前期望的-lOdbm。而使用頻譜儀的時域模式 測量對消環路鎖定時間時，測得環路可以在大約1. Ims的時間內鎖定，優於期望的1. 5ms, 這就意味著這套系統可以完全無縫地嵌入正常的RFID系統中，在協議規定的充電時間內 完成環路的自鎖定，完全不需要任何事先的校準、計算操作。示例性地，在本發明的具體實現中，可使用RFID系統中自帶的IQ解調器來實現四 路相位檢波的功能，不需要額外增加器件。有源濾波器可採用兩片差分運放構成兩組MFB 形式的兩階有源濾波電路，濾波器通帶帶寬為IOKHz左右。積分器即四路幅度誤差自動累 加器可採用一片四運放加上外接電阻、電容構成四通道積分電路。四路乘法器把四路幅度 誤差自動累加器的輸出信號作為控制信號，用於將同相基帶信號和正交基帶信號兩個坐標 軸上的控制信號轉化為射頻的對消信號。射頻放大器採用型號為AHl的射頻放大模塊，將 調製器產生的對消信號幅度進行放大，以增加電路的動態範圍，在洩漏信號功率較大時保 證電路可以正常工作。Wilkinson合路器/功分器採用電感、電容和電阻分立元件搭建，在 800M和900M都可以工作。本發明提供了一種使用模擬電路實現的洩漏對消技術，通過構建一個模擬的負反
12饋環路來產生一個與洩漏信號幅度相同、相差180度的對消信號，對消掉洩漏信號的大部 分能量。與目前國外RFID閱讀器廠商採用的洩漏對消技術相比，這種技術的特點是全部採 用模擬器件實現，結構緊湊，動態範圍大，鎖定時間快，並且在洩漏信號的頻率或者幅度發 生變化時，電路可以自動鎖定，在不超過1. 5ms的時間內自動跟隨到新的工作頻率和幅度 上去。本發明的緊湊型的模擬自適應射頻洩漏對消技術，通過抑制射頻載波的洩漏信 號，提高了無源RFID閱讀器的靈敏度。本發明的優點在於可全部利用模擬電路實現，結構 緊湊，設計巧妙，動態範圍大，鎖定時間快，並且在頻點、天線駐波等因素變化時，可以實現 自適應調整。本發明還提供一種包含上述各實施例的實現射頻洩漏對消的裝置的射頻識別閱 讀器。 本發明還提供一種實現射頻洩漏對消的方法，用於對射頻識別閱讀器發射的前向 射頻信號中、洩漏到反向接收通道的洩漏信號進行對消，其特徵在於，包括實現射頻洩漏對 消的裝置執行的如下步驟步驟401，從射頻識別閱讀器發射的前向射頻信號中耦合獲得第一參考信號；步驟402，根據所述第一參考信號產生一對消信號；步驟403，利用所述對消信號對所述洩漏信號進行對消處理，經合路器處理後的洩 漏信號的幅度小於原洩漏信號的幅度。優選地，本發明實施例的方法中，所述步驟402包括步驟4021，對所述第一參考信號進行移相處理，獲得四路移相參考信號，所述四路 移相參考信號的移相分別為0°、90°、180°、和270°，以所述四路移相參考信號為參考 信號，將輸入的洩漏信號投影成四路基帶信號，所述四路基帶信號包括兩路差分的同相信 號和兩路差分的正交信號；步驟4022，對所述四路基帶信號分別進行積分；步驟4023，對所述第一參考信號進行移相處理，獲得四路移相參考信號，所述四路 移相參考信號的移相分別為0°、90°、180°、和270°，以所述四路移相參考信號為參考 信號，對所述四個模擬積分模塊輸出的四路積分信號進行調製，獲得一路用於對消洩漏信 號的射頻對消信號，所述射頻對消信號的相位與所述洩漏信號的相位相反。優選地，本發明實施例的方法，所述步驟403之後，還包括以所述合路後的信號作為新的洩漏信號，轉入步驟402，重複執行步驟402至步驟 403，直至所述射頻對消信號與所述洩漏信號完全對消，此時，對消電路達到鎖定狀態。本發明實施例的方法，將射頻的洩漏信號向基帶平面進行投影，得到基帶信號，以 提取出洩漏信號的相位和幅度信息；將投影得到的基帶信號進行濾波、放大和積分，得到四 路控制信號；再將得到的四路控制信號輸入四路乘法器，得到對消信號，並將對消信號和洩 漏信號進行合路。本發明實施例的方法，可以自動調整對消信號的幅度，使得對消信號幅度與洩漏 信號幅度達到動態的平衡。以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出，對於本技術領域的普通技術人 員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以作出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護範圍。
權利要求
一種實現射頻洩漏對消的裝置，用於對射頻識別閱讀器發射的前向射頻信號中、洩漏到反向接收通道的洩漏信號進行對消，其特徵在於，包括耦合器，用於從射頻識別閱讀器發射的前向射頻信號中耦合獲得第一參考信號；對消信號產生電路，用於根據所述第一參考信號產生一對消信號；合路器，用於利用所述對消信號對所述洩漏信號進行對消處理，經對消處理後的洩漏信號的幅度小於原洩漏信號的幅度。
2.根據權利要求1所述的裝置，其特徵在於，所述對消信號產生電路包括 四路相位檢波模塊，包括第一移相單元，用於對根據所述第一參考信號獲得的第二參考信號進行移相處理，獲 得四路移相參考信號，所述四路移相參考信號的移相分別為0°、90°、180°、和270° ；相位檢波單元，用於以所述四路移相參考信號為參考信號，將輸入的洩漏信號投影成 四路基帶信號，所述四路基帶信號包括兩路差分的同相信號和兩路差分的正交信號；四個模擬積分模塊，每一所述模擬積分模塊用於對所述四路基帶信號中的一路進行積 分，並輸出積分信號；四路乘法器模塊，包括第二移相單元，用於對根據所述第一參考信號獲得的第三參考信號進行移相處理，獲 得四路移相參考信號，所述四路移相參考信號的移相分別為0°、90°、180°、和270° ；乘法器單元，用於以所述四路移相參考信號為參考信號，對所述四個模擬積分模塊輸 出的四路積分信號進行調製，獲得一路用於對消洩漏信號的射頻對消信號。
3.根據權利要求2所述的裝置，其特徵在於，所述射頻對消信號的相位與所述洩漏信 號的相位相反。
4.根據權利要求2所述的裝置，其特徵在於，所述合路器，進一步用於將所述合路後的信號作為新的洩漏信號輸入所述四路相位檢 波模塊。
5.根據權利要求2-4中任一項所述的裝置，其特徵在於，所述對消信號產生電路還包括第一移相網絡，設置在所述耦合器與所述四位相位檢波模塊之間； 第二移相網絡，設置在所述耦合器與所述四位乘法器模塊之間。
6.根據權利要求5所述的裝置，其特徵在於，所述對消信號產生電路還包括功分器，與所述耦合器相連接，用於將耦合器輸出的第一參考信號等分為第一路和第二路；第一衰減器，用於對所述第一路第一參考信號進行衰減，並將衰減後的信號輸入所述 第一移相網絡；第二衰減器，用於對所述第二路第一參考信號進行衰減，並將衰減後的信號輸入所述 第二移相網絡。
7.根據權利要求2所述的裝置，其特徵在於，所述對消信號產生電路還包括四個濾波模塊，每一濾波模塊與所述四個模擬積分模塊中的一個相連接，用於對輸入 模擬積分模塊的基帶信號進行濾波處理；放大模塊，用於在所述四路乘法器模塊輸出的射頻對消信號輸入所述合路模塊前，對所述射頻對消信號進行放大。
8.根據權利要求2所述的裝置，其特徵在於，所述乘法器單元，通過將所述四路移相參考信號與所述四個模擬積分模塊輸出的四路 積分信號相乘之後再相加來實現對所述四個模擬積分模塊輸出的四路積分信號進行調製。
9.一種射頻識別閱讀器，其特徵在於，包括射頻洩漏對消的裝置，用於對射頻識別閱讀器發射的前向射頻信號中、洩漏到反向接 收通道的洩漏信號進行對消，所述射頻洩漏對消的裝置又包括耦合器，用於從射頻識別閱讀器發射的前向射頻信號中耦合獲得第一參考信號； 對消信號產生電路，用於根據所述第一參考信號產生一對消信號； 合路器，用於利用所述對消信號對所述洩漏信號進行對消處理，經對消處理後的洩漏 信號的幅度小於原洩漏信號的幅度。
10.根據權利要求9所述的射頻識別閱讀器，其特徵在於，所述對消信號產生電路包括四路相位檢波模塊，包括第一移相單元，用於對根據所述第一參考信號獲得的第二參考信號進行移相處理，獲 得四路移相參考信號，所述四路移相參考信號的移相分別為0°、90°、180°、和270° ；相位檢波單元，用於以所述四路移相參考信號為參考信號，將輸入的洩漏信號投影成 四路基帶信號，所述四路基帶信號包括兩路差分的同相信號和兩路差分的正交信號；四個模擬積分模塊，每一所述模擬積分模塊用於對所述四路基帶信號中的一路進行積 分，並輸出積分信號；四路乘法器模塊，包括第二移相單元，用於對根據所述第一參考信號獲得的第三參考信號進行移相處理，獲 得四路移相參考信號，所述四路移相參考信號的移相分別為0°、90°、180°、和270° ；乘法器單元，用於以所述四路移相參考信號為參考信號，對所述四個模擬積分模塊輸 出的四路積分信號進行調製，獲得一路用於對消洩漏信號的射頻對消信號。
11.一種實現射頻洩漏對消的方法，用於對射頻識別閱讀器發射的前向射頻信號中、洩 漏到反向接收通道的洩漏信號進行對消，其特徵在於，包括實現射頻洩漏對消的裝置執行 的如下步驟步驟A，從射頻識別閱讀器發射的前向射頻信號中耦合獲得第一參考信號； 步驟B，根據所述第一參考信號產生一對消信號；步驟C，利用所述對消信號對所述洩漏信號進行對消處理，經對消處理後的洩漏信號的 幅度小於原洩漏信號的幅度。
12.根據權利要求11所述的方法，其特徵在於，所述步驟B包括步驟Bi，對所述第一參考信號進行移相處理，獲得四路移相參考信號，所述四路移相參 考信號的移相分別為0°、90°、180°、和270°，以所述四路移相參考信號為參考信號，將 輸入的洩漏信號投影成四路基帶信號，所述四路基帶信號包括兩路差分的同相信號和兩 路差分的正交信號；步驟B2，對所述四路基帶信號分別進行積分；步驟B3，對所述第一參考信號進行移相處理，獲得四路移相參考信號，所述四路移相參考信號的移相分別為0°、90°、180°、和270°，以所述四路移相參考信號為參考信號，對 所述四個模擬積分模塊輸出的四路積分信號進行調製，獲得一路用於對消洩漏信號的射頻 對消信號，所述射頻對消信號的相位與所述洩漏信號的相位相反。
13.根據權利要求11或12所述的方法，其特徵在於，所述步驟C之後，還包括 以所述合路後的信號作為新的洩漏信號，轉入步驟B，重複執行步驟B至步驟C，直至所 述射頻對消信號與所述洩漏信號完全對消。
全文摘要
本發明提供一種實現射頻洩漏對消的裝置及方法和射頻識別閱讀器，該裝置包括耦合器，用於從射頻識別閱讀器發射的前向射頻信號中耦合獲得第一參考信號；對消信號產生電路，用於根據所述第一參考信號產生一對消信號；合路器，用於利用所述對消信號對所述洩漏信號進行對消處理，經對消處理後的洩漏信號的幅度小於原洩漏信號的幅度。利用本發明能實現對RFID閱讀器發射的前向射頻信號中、洩漏到反向接收通道的洩漏信號進行對消。
文檔編號H03K3/02GK101951241SQ201010283448
公開日2011年1月19日 申請日期2010年9月15日 優先權日2010年9月15日
發明者曹誠, 曾祥希, 楊豔秋, 趙波, 黃蓓 申請人:中興通訊股份有限公司