一种用于无源传感电子标签阅读器的自适应频率跟踪系统

摘要

本发明属于物联网感知层技术领域，具体为一种用于无源传感电子标签阅读器的自适应频率跟踪系统。该系统包括锁相环电路、驱动电路、功放电路、天线线圈和谐振电容组成的串联谐振回路、降压电阻、正弦波方波转换电路和延时电路。锁相环电路包括鉴频鉴相器、电荷泵、环路滤波器、电压电流转换器和流控振荡器。流控振荡器有I和Q两路正交输出，I路电压信号经驱动电路和功放电路输出至天线，Q路输出电压信号经延时电路后的输出信号CLKQ连接PFD的Data输入端。本系统能够使无源电子标签阅读器的载波频率自动跟踪天线的串联谐振频率。本发明有效解决了由于环境因素、制造工艺因素以及工作方式等引起的天线谐振频率变化导致阅读器发射功率降低从而降低系统工作距离等问题。

主权项

1.一种用于无源传感电子标签阅读器的自适应频率跟踪系统，其特征在于该系统包括锁相环电路，驱动电路，功放电路，由天线线圈L和谐振电容C组成的天线串联谐振回路，降压电阻R，正弦波方波转换电路，和延时电路；其中，所述锁相环电路包括鉴频鉴相器、电荷泵、环路滤波器、电压电流转换器、流控振荡器；驱动电路、功放电路、正弦波方波转换电路、延时电路分别由一级或多级具有不同驱动能力的反相器组成；天线线圈L一端与功放电路的输出连接，连接点为n1，天线线圈L另一端和谐振电容C一端连接，连接点为n2；谐振电容C另一端接GND；降压电阻R一端连接n2，另一端和正弦波方波转换电路的输入端连接，连接点为n3；当系统上电复位后，自适应频率跟踪系统开始工作；设流控振荡器初始的振荡频率为f1；其具有I和Q两路正交电压输出，其中I路信号经过驱动电路和功放电路至天线线圈L和谐振电容C组成的天线串联谐振回路，天线串联谐振回路串联谐振频率为f0=1/(2*π*)；谐振电容C上的电压信号经过降压电阻R后送入正弦波方波转换电路进行波形整形；整形后的方波信号CLKI输入到鉴频鉴相器的时钟输入端Clk；Q路信号经过延时电路后，其信号CLKQ输入到鉴频鉴相器的数据输入端Data；如果流控振荡器的振荡频率和天线串联谐振回路频率不一致，即信号CLKI和信号CLKQ具有不同的相位，此时，锁相环电路调整流控振荡器的振荡频率，直至和天线串联谐振回路频率一致，即调整到信号CLKI和信号CLKQ相位相同，系统完成自适应跟踪，进入锁定状态。