专利名称：调制深度的全数字控制电路的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种调制深度的控制电路，特别是一种调制深度的全数字控制电路。
背景技术：
RFID技术是近几年来新发展起来的一项新技术，其技术实现涉及射频、基带算法处理、微电子、控制等多个学科。按照UHF波段的ISO18000-6B空气接口通信协议，要求射频发射电路的调制深度为13％-17％或90％-99％。
对这种调制深度的调节，现有技术一般采用二种技术方案。一种是采用模拟射频发射电路，存在器件多、电路结构复杂、功耗大且控制速度慢等缺陷。另一种方案是采用CPU的全数字调制信号电路，但为得到全模拟的电压控制信号，需要另外使用D/A模块，增加了电路的复杂程度，同时也带来程序控制的不便。同时，为了实现对高速信号的控制，还要选用高速的D/A模块，不但增加了整个系统的开销，而且还会影响电路的实时处理速度。
实用新型内容本实用新型的主要目的是针对现有技术中存在的模拟射频发射电路结构复杂、功耗大且控制速度慢和CPU全数字调制信号电路需要使用D/A模块、增加电路复杂程度且影响实时处理速度的技术问题，提供一种对调制深度进行控制的全数字控制电路，不但简化了电路、降低了系统成本，而且便于控制，有效提高了整个电路的实时处理能力。
为了实现上述目的，本实用新型提供了一种调制深度的全数字控制电路，包括射频功率放大器，所述射频功率放大器的前级连接一用于控制深度调制的第一射频开关控制模块，所述射频功率放大器的后级连接一用于控制浅度调制的第二射频开关控制模块，所述第一射频开关控制模块和第二射频开关控制模块均与一提供数字调制信号的中心控制电路连接。
在上述技术方案中，所述第一射频开关控制模块包括第一射频开关和第一π形衰减器，所述第一射频开关的射频一端与所述射频功率放大器连接，射频二端与所述第一π形衰减器连接，控制端与所述中心控制电路连接。所述第二射频开关控制模块包括第二射频开关、第三射频开关和第二π形衰减器，所述第二射频开关的公共端与所述射频功率放大器连接，第二射频开关和第三射频开关的射频一端相互直接连接，射频二端之间串接第二π形衰减器，第二射频开关和第三射频开关的控制端与所述中心控制电路连接。所述中心控制电路为提供高低电平随时间变化的数字调制信号的中心控制电路。所述的深度调制是90％-99％的调制深度，浅度调制为13％-17％的调制深度。
为了实现上述目的，本实用新型还提供了一种调制深度的全数字控制电路，包括射频功率放大器，其特征在于，所述射频功率放大器的后级连接一用于控制浅度调制的第二射频开关控制模块，所述第二射频开关控制模块连接一提供数字调制信号的中心控制电路。
在上述技术方案中，所述第二射频开关控制模块包括第二射频开关、第三射频开关和第二π形衰减器，所述第二射频开关的公共端与所述射频功率放大器连接，第二射频开关和第三射频开关的射频一端相互直接连接，射频二端之间串接第二π形衰减器，第二射频开关和第三射频开关的控制端与所述中心控制电路连接。所述中心控制电路为提供高低电平随时间变化的数字调制信号的中心控制电路，所述浅度调制为13％-17％的调制深度。
本实用新型提出了一种调制深度的全数字控制电路，在射频功率放大器的前级连接一个由第一射频开关和第一π形衰减器组成的第一射频开关控制模块，用来提供90％-99％的调制深度控制，在射频功率放大器的后级连接一个由第二射频开关、第三射频开关和第二π形衰减器组成的第二射频开关控制模块，用来提供13％-17％的调制深度控制。所述第一射频开关、第二射频开关和第三射频开关由中心控制电路提供的数字调制信号进行控制。
本实用新型技术方案采用射频开关和模拟衰减器的不同组合，以全数字接口实现对发射信号调制深度的控制，每个射频开关只使用一根控制信号线来控制，控制信号采用TTL电平，由CPU输出的控制信号通过程序直接控制，或使用简单处理器便都能够提供该控制信号。因此本实用新型调制深度的全数字控制电路使用器件少、电路结构清晰、控制方式简单、易行，同时还具有控制速度快的特点，可达到10ns量级，能够轻易完成对高速率发射信号的调制深度的控制。本实用新型用于UHF波段的RFID读写器的发射电路中，在射频识别数据的上行链路中实现对数据调制深度的控制，符合18000-6B协议的要求。
下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
图1为本实用新型调制深度的全数字控制电路第一方案结构示意图；图2为本实用新型调制深度的全数字控制电路第一方案电路图；图3为本实用新型调制深度的全数字控制电路第二方案结构示意图；图4为本实用新型调制深度的全数字控制电路第二方案电路图；图5为本实用新型调制深度的全数字控制电路第三方案结构示意图；图6为本实用新型调制深度的全数字控制电路第三方案电路图。
附图标记说明1-第一射频开关控制模块； 2-第二射频开关控制模块；3-中心控制电路； Q-射频功率放大器；U1-第一射频开关； U2-第二射频开关；U3-第三射频开关； S1-第一π形衰减器；S2-第二π形衰减器。
具体实施方式
图1为本实用新型调制深度的全数字控制电路第一方案结构示意图，该方案包括第一射频开关控制模块1、第二射频开关控制模块2、中心控制电路3和射频功率放大器Q，其中第一射频开关控制模块1、射频功率放大器Q和第二射频开关控制模块2依次串接在载波信号的输入端UI和输出端UO之间，中心控制电路3分别与第一射频开关控制模块1和第二射频开关控制模块2连接。设置在射频功率放大器Q前级的第一射频开关控制模块1根据中心控制电路3提供的数字调制信号A实现载波的深度调制，设置在射频功率放大器Q后级的第二射频开关控制模块2根据中心控制电路3提供的数字调制信号B实现载波的浅度调制。
射频开关控制模块由射频开关和π形衰减器组成，射频开关是一个可控的射频通道切换器件，具有公共端RF、射频一端RF1、射频二端RF2和控制端C，控制端C与中心控制电路3连接，射频二端RF2串接π形衰减器。从公共端RF输入的载波信号经射频开关的射频一端RF1而不经过π形衰减器构成载波信号的直通通道，载波信号经射频开关的射频二端RF2和与之相连的π形衰减器构成了载波信号的衰减通道，两个通道之间的切换由中心控制电路3输出的数字调制信号控制。当控制信号为高电平时，射频开关就切换到衰减通道；当控制信号为低电平时，射频开关就切换到直通通道。具体地说，当中心控制电路3向第二射频开关控制模块2输出低电平信号BL、向第一射频开关控制模块1输出随时间变化的高低电平信号AV时，第二射频开关控制模块2保持直通状态，而通过第一射频开关控制模块1的载波信号将随高低电平信号AV的变化不断在直通通道和衰减通道之间切换，使输出端UO获得深度调制的载波信号。当中心控制电路3向第一射频开关控制模块1输出低电平信号AL、向第二射频开关控制模块2输出随时间变化的高低电平控制信号BV时，第一射频开关控制模块1将保持直通状态，而通过第二射频开关控制模块2的载波信号将随高低电平控制信号BV的变化不断在直通通道和衰减通道之间切换，使输出端UO获得浅度调制的载波信号。前述的深度调制是90％-99％，浅度调制为13％-17％。更进一步地，数字调制信号为高低电平随时间变化的TTL电平，由CPU通过程序直接控制或使用简单处理器提供。
图2为本实用新型调制深度的全数字控制电路第一方案电路图。第一射频开关控制模块1包括第一射频开关U1和第一π形衰减器S1，第一射频开关U1的公共端RF接输入端UI，射频一端RF1接射频功率放大器Q，射频二端RF2接第一π形衰减器S1，控制端C接中心控制电路3，接收其输出的数字调制信号A，第一π形衰减器S1由电阻R1、R2和R3组成。第二射频开关控制模块2包括第二射频开关U2、第三射频开关U3和第二π形衰减器S2，其中第二射频开关U2的公共端RF接射频功率放大器Q，第三射频开关U3的公共端RF接输出端UO，第二射频开关U2和第三射频开关U3的射频一端RF1相互直接连接，射频二端RF2之间串接第二π形衰减器S2，控制端C接中心控制电路3，接收其输出的数字调制信号B，第二π形衰减器S2由电阻R4、R5和R6组成。
如图2所示，当中心控制电路3提供的数字调制信号B为低电平BL时，使得射频开关控制模块2保持直通状态，同时在第一射频开关U1的控制端C输入数字调制信号A为随时间变化的高低电平控制信号AV，控制输入的载波信号随控制信号AV高低电平的变化在直通通道和衰减通道之间切换。具体地说，当控制信号AV为高电平时，载波信号被第一射频开关U1切到射频二端RF2，进入由R1、R2和R3组成的第一π形衰减器S1，经衰减后进入射频功率放大器Q；当控制信号AV为低电平时，载波信号在第一射频开关U1被切到射频一端RF1，无衰减地直接进入射频功率放大器Q。经射频功率放大器Q的载波信号经第二射频开关U2的公共端RF、射频一端RF1和第三射频开关U3的射频一端RF1、公共端RF直接输出到输出端UO。这样就在输出端UO得到幅度随数字调制信号A变化的调制了的载波信号，调制深度为90％-99％，即深度调制。
如图2所示，当中心控制电路3提供的数字调制信号A为低电平AL时，第一射频开关U1保持直通状态，同时在第二、第三射频开关U2、U3输入的数字调制信号B为随时间变化的高低电平控制信号BV，则经射频功率放大器Q的载波信号被第二、第三射频开关U2、U3在直通通道和衰减通道之间切换。具体地说，当控制信号BV为高电平时，载波信号被第二射频开关U2切到其射频二端RF2，被切入由R4、R5和R6组成的第二π形衰减器S2，衰减后的载波信号经第三射频开关U3的射频二端RF2、公共端RF输出到输出端UO。当控制信号BV为低电平时，载波信号被第二射频开关U2切到其射频一端RF1，经第三射频开关U3的射频一端RF1、公共端RF无衰减地直接输出到输出端UO。这样就在输出端UO得到幅度随数字调制信号B变化的调制了的载波信号，调制深度为13％-17％，即浅度调制。
在上述技术方案中，控制信号AV、BV是高低电平变化的串行码，这个串行码的码速率可以很高(甚至是10ns量级)。控制信号A保持低电平AL、控制信号B为串行码BV时，得到浅度调制的载波。控制信号B保持低电平BL、控制信号A为串行码AV时，得到深度调制的载波。
图3为本实用新型调制深度的全数字控制电路第二方案结构示意图，该方案包括第二射频开关控制模块2、中心控制电路3和射频功率放大器Q，其中射频功率放大器Q和第二射频开关控制模块2串接在载波信号的输入端UI和输出端UO之间，中心控制电路3与第二射频开关控制模块2连接。设置在射频功率放大器Q后级的第二射频开关控制模块2根据中心控制电路3输入的数字调制信号B对载波进行浅度调制。具体地说，当中心控制电路3向第二射频开关控制模块2输出随时间变化的高低电平控制信号BV时，通过第二射频开关控制模块2的载波信号将随高低电平控制信号BV的变化不断在直通通道和衰减通道之间切换，使输出端UO获得浅度调制的载波信号。所述浅度调制为13％-17的调制深度。更进一步地，数字调制信号为高低电平随时间变化的TTL电平，可以由CPU通过程序直接控制或使用简单处理器提供。
图4为本实用新型调制深度的全数字控制电路第二方案电路图。第二射频开关控制模块2包括第二、第三射频开关U2、U3和第二π形衰减器S2，其中第二射频开关U2的公共端RF接射频功率放大器Q，第三射频开关U3的公共端RF接输出端UO，第二、第三射频开关U2、U3的射频一端RF1相互直接连接，射频二端RF2之间串接第二π形衰减器S2，控制端C接中心控制电路3，接收其输出的数字调制信号B，第二π形衰减器S2由电阻R4、R5和R6组成。
如图4所示，当中心控制电路3提供的数字调制信号B为随时间变化的高低电平控制信号BV时，使得经射频功率放大器Q输出的载波信号随此控制信号BV在直通通道和衰减通道之间切换。具体地说，当控制信号BV为高电平时，载波信号被第二射频开关U2切到其射频二端RF2，被切入由R4、R5和R6组成的第二π形衰减器S2，衰减后的载波信号经第三射频开关U3的射频二端RF2、公共端RF输出到输出端UO。当控制信号BV为低电平时，载波信号被第二射频开关U2切到其射频一端RF1，经第三射频开关U3的射频一端RF1、公共端RF无衰减地直接输出到输出端UO。这样就在输出端UO得到幅度随数字调制信号B变化的调制了的载波信号，调制深度为13％-17％，即浅度调制。
图5为本实用新型调制深度的全数字控制电路第三方案结构示意图，该方案包括第一射频开关控制模块1、中心控制电路3和射频功率放大器Q，其中，第一射频开关控制模块1和射频功率放大器Q串接在载波信号的输入端UI和输出端UO之间，中心控制电路3与第一射频开关控制模块1连接。设置在射频功率放大器Q前级的第一射频开关控制模块1根据中心控制电路3提供的数字调制信号A对载波进行深度调制。具体地说，当中心控制电路3向第一射频开关控制模块1输出随时间变化的高低电平信号AV时，通过第一射频开关控制模块1的载波信号将随高低电平信号AV的变化不断在直通通道和衰减通道之间切换，使输出端UO获得深度调制的载波信号。所述深度调制为90％-99％。更进一步地，数字调制信号为高低电平随时间变化的TTL电平，可以由CPU通过程序直接控制或使用简单处理器提供。
图6为本实用新型调制深度的全数字控制电路第三方案电路图。第一射频开关控制模块1包括第一射频开关U1和第一π形衰减器S1，第一射频开关U1的公共端RF接输入端UI，射频一端RF1接射频功率放大器Q，射频二端RF2接第一π形衰减器S1，控制端C接中心控制电路3，接收其输出的数字调制信号A，第一π形衰减器S1由电阻R1、R2和R3组成。
如图6所示，当中心控制电路3向第一射频开关U1输入的数字调制信号A为随时间变化的高低电平控制信号AV时，使得载波信号随控制信号AV在直通通道和衰减通道之间切换。具体地说，当控制信号AV为高电平时，载波信号被第一射频开关U1切到射频二端RF2，被切入由R1、R2和R3组成的第一π形衰减器S1，经衰减后进入射频功率放大器Q；当控制信号AV为低电平时，载波信号被第一射频开关U1切到射频一端RF1，载波信号无衰减地直接进入射频功率放大器Q。这样就在输出端UO得到幅度随数字调制信号A变化的调制了的载波信号，调制深度为90％-99％，即深度调制。
综上所述，本实用新型调制深度的全数字控制电路采用射频开关和模拟衰减器的不同组合，以全数字接口实现对发射信号调制深度的控制。整个电路结构简单、清晰，控制方式灵活、控制速度快，可达到10ns量级，用于UHF波段的RFID读写器的发射电路中，在射频识别数据的上行链路中实现对数据调制深度的控制，符合18000-6B协议的要求。
最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围。
权利要求1.一种调制深度的全数字控制电路，包括射频功率放大器，其特征在于，所述射频功率放大器的前级连接一用于控制深度调制的第一射频开关控制模块，所述射频功率放大器的后级连接一用于控制浅度调制的第二射频开关控制模块，所述第一射频开关控制模块和第二射频开关控制模块均与一提供数字调制信号的中心控制电路连接。
2.如权利要求1所述的调制深度的全数字控制电路，其特征在于，所述第一射频开关控制模块包括第一射频开关和第一π形衰减器，所述第一射频开关的射频一端与所述射频功率放大器连接，射频二端与所述第一π形衰减器连接，控制端与所述中心控制电路连接。
3.如权利要求1所述的调制深度的全数字控制电路，其特征在于，所述第二射频开关控制模块包括第二射频开关、第三射频开关和第二π形衰减器，所述第二射频开关的公共端与所述射频功率放大器连接，第二射频开关和第三射频开关的射频一端相互直接连接，射频二端之间串接第二π形衰减器，第二射频开关和第三射频开关的控制端与所述中心控制电路连接。
4.如权利要求1、2或3所述的调制深度的全数字控制电路，其特征在于，所述中心控制电路为提供高低电平随时间变化的数字调制信号的中心控制电路。
5.如权利要求1所述的调制深度的全数字控制电路，其特征在于，所述第一射频开关控制模块是控制90％-99％调制深度的射频开关控制模块，所述第二射频开关控制模块是控制13％-17％调制深度的射频开关控制模块。
6.一种调制深度的全数字控制电路，包括射频功率放大器，其特征在于，所述射频功率放大器的后级连接一用于控制浅度调制的第二射频开关控制模块，所述第二射频开关控制模块连接一提供数字调制信号的中心控制电路。
7.如权利要求6所述的调制深度的全数字控制电路，其特征在于，所述第二射频开关控制模块包括第二射频开关、第三射频开关和第二π形衰减器，所述第二射频开关的公共端与所述射频功率放大器连接，第二射频开关和第三射频开关的射频一端相互直接连接，射频二端之间串接第二π形衰减器，第二射频开关和第三射频开关的控制端与所述中心控制电路连接。
8.如权利要求6或7所述的调制深度的全数字控制电路，其特征在于，所述中心控制电路为提供高低电平随时间变化的数字调制信号的中心控制电路。
9.如权利要求6所述的调制深度的全数字控制电路，其特征在于，所述第二射频开关控制模块是控制13％-17％调制深度的射频开关控制模块。
专利摘要本实用新型涉及一种调制深度的全数字控制电路，包括射频功率放大器，所述射频功率放大器的前级连接一用于控制深度调制的第一射频开关控制模块，其后级连接一用于控制浅度调制的第二射频开关控制模块，所述第一射频开关控制模块和第二射频开关控制模块均与一提供数字调制信号的中心控制电路连接。第一射频开关控制模块包括第一射频开关和第一π形衰减器，第二射频开关控制模块包括第二射频开关、第三射频开关和第二π形衰减器。本实用新型整个电路结构简单、清晰，控制方式灵活、控制速度快，可达到10ns量级，用于UHF波段的RFID读写器的发射电路中，在射频识别数据的上行链路中实现对数据调制深度的控制，符合18000－6B协议的要求。
文档编号G06K19/00GK2852263SQ20052003792
公开日2006年12月27日 申请日期2005年12月29日 优先权日2005年12月29日
发明者刘煜, 邸金山, 张其善, 郑铭, 刘红, 濮剑锋 申请人:张其善, 郑铭, 吴鑫山, 王力军