资料介绍
分享到:标签:AS3992 RFID 频谱仪 UHF MCU 模块化
随着物联网在智能电网、智能交通、智能物流和生态监视等国民经济方方面面的大量应用,UHF频段的RFID威廉希尔官方网站 更是发展迅速,它是一种非接触式的自动识别威廉希尔官方网站 ,通过射频信号可以自动识别目标对象、获取相关数据,识别工作无须人工干预,适用于各类恶劣环境。RFID系统由标签、读写器和天线三部分构成,其中RFID读写器最为关键。
1系统方案设计
基于AS3992芯片的远距离RFID读写器系统主要包括射频部分和基带部分,如图1所示。射频部分围绕RFID集成芯片AS3992展开设计,环路滤波器配合内置VCO产生精确频率;发射链路主要由巴伦、功率放大器、耦合器、高频开关和多路天线接口组成,在关键通路上使用LC网络和π型网络调整阻抗匹配;射频接收链路由天线、高频开关、耦合器、低噪放和巴伦组成。基带部分配置了可升级的MCU主控制器及通用外围接口。
图1 RFID读写器系统框图
2硬件电路设计
2.1 AS3992及其外围电路
AS3992是奥地利微电子推出的一款高性能UHF频段的读写器芯片,它集成了混频器、增益滤波器、压控振荡器、锁相环、模数/数模转换器等interwetten与威廉的赔率体系 前端,并且内置了ISO18000-6C的完整协议处理系统。外部控制器仅需通过8位并口或者SPI口即可实现对AS3992的所有通信和控制。
UHF载波信号的通信频率为840 MHz~960 MHz,AS3992集成了VCO、预分频器、主除法器、参考除法器、鉴相器和电荷泵,外围电路只要提供一个环路滤波器即可组成一个完整的锁相环(PLL)电路,如图2所示。PLL的输出频率由参考除法器的设定值和主除法器的乘积决定。电荷泵(CP)的主要作用是将数字逻辑脉冲转换为模拟电流。CP信号经过低通滤波器反馈到VCO引脚用来调整振荡器频率精度。为了获得稳定的VCO调谐电压,外部的环路滤波电路特别重要,它起到了维持环路稳定性、控制环路带内外噪声、防止VCO调谐电压控制线上电压突变、抑制参考边带杂散干扰等重要作用。
图2 锁相环结构图
2.2射频发射电路
AS3992芯片射频信号以差分对的形式输出,使用LC阻抗匹配网络可以将巴伦的输入端阻抗精确匹配到100Ω,通过2:1的巴伦即可输出单端UHF信号。若仅使用AS3992内部功放,则其输出功率最大仅为20 dBm,只能满足近距离读写。若要达到更远的读写距离,必须通过外部功率放大器进行无失真放大;同样为了整条射频线路的阻抗匹配,在巴伦和功放间放置π型滤波网络进行阻抗微调。
功率放大器可以将已经被调制过的高频载波信号进行功率放大,经过天线辐射到周围以满足接收机需要的激励电磁场强度,并且对相邻信道不产生影响。功率芯片SKY65111采用三级电压控制,1 dB压缩点增益在29.5 dBm.使用AS3992自带的DAC,结合电压跟随器可以方便精确地调节功放的输出功率;此外当外部功放固定时,通过AS3992自身发射功率的调节亦可适应不同距离的应用。
微波信号输入/输出的隔离需要通过耦合器,经过耦合器出来的信号进入一分四高频切换开关SKY14151,把一路信号根据应用需要可以切换到任一选中的天线接口。读写器设计的4个天线接口,不仅扩展了其应用距离,而且由于一个读写器可以有多个分节点发送和接收信息,当4个天线都对准同一个方向时,还能够减少单天线的盲区降低误码率。
为了增加RFID读写器的最远距离,还需要对其发射功率进行检测。发射功率太大不仅会引起失真,还容易泄露到接收端形成干扰,所以一旦功率检测器件监控到大于设定功率时,通过主控制器数字PID和DAC把微调量加载到功率芯片SKY65111的二三级电压控制端,使得发射功率可控。
随着物联网在智能电网、智能交通、智能物流和生态监视等国民经济方方面面的大量应用,UHF频段的RFID威廉希尔官方网站 更是发展迅速,它是一种非接触式的自动识别威廉希尔官方网站 ,通过射频信号可以自动识别目标对象、获取相关数据,识别工作无须人工干预,适用于各类恶劣环境。RFID系统由标签、读写器和天线三部分构成,其中RFID读写器最为关键。
1系统方案设计
基于AS3992芯片的远距离RFID读写器系统主要包括射频部分和基带部分,如图1所示。射频部分围绕RFID集成芯片AS3992展开设计,环路滤波器配合内置VCO产生精确频率;发射链路主要由巴伦、功率放大器、耦合器、高频开关和多路天线接口组成,在关键通路上使用LC网络和π型网络调整阻抗匹配;射频接收链路由天线、高频开关、耦合器、低噪放和巴伦组成。基带部分配置了可升级的MCU主控制器及通用外围接口。
图1 RFID读写器系统框图
2硬件电路设计
2.1 AS3992及其外围电路
AS3992是奥地利微电子推出的一款高性能UHF频段的读写器芯片,它集成了混频器、增益滤波器、压控振荡器、锁相环、模数/数模转换器等interwetten与威廉的赔率体系 前端,并且内置了ISO18000-6C的完整协议处理系统。外部控制器仅需通过8位并口或者SPI口即可实现对AS3992的所有通信和控制。
UHF载波信号的通信频率为840 MHz~960 MHz,AS3992集成了VCO、预分频器、主除法器、参考除法器、鉴相器和电荷泵,外围电路只要提供一个环路滤波器即可组成一个完整的锁相环(PLL)电路,如图2所示。PLL的输出频率由参考除法器的设定值和主除法器的乘积决定。电荷泵(CP)的主要作用是将数字逻辑脉冲转换为模拟电流。CP信号经过低通滤波器反馈到VCO引脚用来调整振荡器频率精度。为了获得稳定的VCO调谐电压,外部的环路滤波电路特别重要,它起到了维持环路稳定性、控制环路带内外噪声、防止VCO调谐电压控制线上电压突变、抑制参考边带杂散干扰等重要作用。
图2 锁相环结构图
2.2射频发射电路
AS3992芯片射频信号以差分对的形式输出,使用LC阻抗匹配网络可以将巴伦的输入端阻抗精确匹配到100Ω,通过2:1的巴伦即可输出单端UHF信号。若仅使用AS3992内部功放,则其输出功率最大仅为20 dBm,只能满足近距离读写。若要达到更远的读写距离,必须通过外部功率放大器进行无失真放大;同样为了整条射频线路的阻抗匹配,在巴伦和功放间放置π型滤波网络进行阻抗微调。
功率放大器可以将已经被调制过的高频载波信号进行功率放大,经过天线辐射到周围以满足接收机需要的激励电磁场强度,并且对相邻信道不产生影响。功率芯片SKY65111采用三级电压控制,1 dB压缩点增益在29.5 dBm.使用AS3992自带的DAC,结合电压跟随器可以方便精确地调节功放的输出功率;此外当外部功放固定时,通过AS3992自身发射功率的调节亦可适应不同距离的应用。
微波信号输入/输出的隔离需要通过耦合器,经过耦合器出来的信号进入一分四高频切换开关SKY14151,把一路信号根据应用需要可以切换到任一选中的天线接口。读写器设计的4个天线接口,不仅扩展了其应用距离,而且由于一个读写器可以有多个分节点发送和接收信息,当4个天线都对准同一个方向时,还能够减少单天线的盲区降低误码率。
为了增加RFID读写器的最远距离,还需要对其发射功率进行检测。发射功率太大不仅会引起失真,还容易泄露到接收端形成干扰,所以一旦功率检测器件监控到大于设定功率时,通过主控制器数字PID和DAC把微调量加载到功率芯片SKY65111的二三级电压控制端,使得发射功率可控。
下载该资料的人也在下载
下载该资料的人还在阅读
更多 >
- 远距离RFID天线设计 7次下载
- 超高频RFID R200系列远距离一体化读写器开发测试
- RFID读写器天线的工作原理和设计的基本步骤说明 83次下载
- 如何通过提高天线延长RFID读写器的操作距离
- 如何设计远距离的RFID天线设计 21次下载
- 基于μC/OS-Ⅱ的无线RFID读写器的设计方案 0次下载
- 基于μC/OS-Ⅱ无线RFID读写器的设计方案 0次下载
- RFID读写器驱动程序 35次下载
- AS3992 UHF RFID单芯片读写EPC Class1 Gen2兼容 21次下载
- 远距离RFID读写器功率放大器的研究 2次下载
- 远距离RFID读写器中功率放大器的研究 0次下载
- 基于RFID威廉希尔官方网站 的远距离车辆管理系统 33次下载
- MFRC522远距离RFID通信 0次下载
- 基于MFRC500芯片的RFID读写器开发 72次下载
- UHF射频读写器的设计 80次下载
- 超高频RFID读写器的几大实用场景及解决方案 869次阅读
- 远距离红外发射电路图解析 5872次阅读
- 远距离RFID读写天线是怎么一回事 1668次阅读
- 50便携式RFID读写器是怎样设计出来的 1085次阅读
- 基于RFID的防伪读写器是如何设计实现的 1860次阅读
- RFID远距离读写天线是如何设计出来的 3540次阅读
- RFID读写器基带DSP是如何设计实现的 1056次阅读
- dfrobotID01 UHF远距离RFID读卡器简介 1802次阅读
- dfrobotID01 UHF远距离RFID读卡器介绍 1884次阅读
- RFID读写器的分类有哪些 2727次阅读
- 通过提高天线增益延长RFID读写器操作距离解析 5568次阅读
- RFID射频读写器的设计解析 2044次阅读
- RFID是什么?RFID读写器的工作原理,RFID读写器常见问题的解决方法, 1.7w次阅读
- 基于AS3992芯片的远距离RFID读写器设计 1846次阅读
- UHF RFID读写器的设计方案 3005次阅读
下载排行
本周
- 1电子电路原理第七版PDF电子教材免费下载
- 0.00 MB | 1490次下载 | 免费
- 2单片机典型实例介绍
- 18.19 MB | 93次下载 | 1 积分
- 3S7-200PLC编程实例详细资料
- 1.17 MB | 27次下载 | 1 积分
- 4笔记本电脑主板的元件识别和讲解说明
- 4.28 MB | 18次下载 | 4 积分
- 5开关电源原理及各功能电路详解
- 0.38 MB | 10次下载 | 免费
- 6基于AT89C2051/4051单片机编程器的实验
- 0.11 MB | 4次下载 | 免费
- 7基于单片机和 SG3525的程控开关电源设计
- 0.23 MB | 3次下载 | 免费
- 8基于单片机的红外风扇遥控
- 0.23 MB | 3次下载 | 免费
本月
- 1OrCAD10.5下载OrCAD10.5中文版软件
- 0.00 MB | 234313次下载 | 免费
- 2PADS 9.0 2009最新版 -下载
- 0.00 MB | 66304次下载 | 免费
- 3protel99下载protel99软件下载(中文版)
- 0.00 MB | 51209次下载 | 免费
- 4LabView 8.0 专业版下载 (3CD完整版)
- 0.00 MB | 51043次下载 | 免费
- 5555集成电路应用800例(新编版)
- 0.00 MB | 33562次下载 | 免费
- 6接口电路图大全
- 未知 | 30320次下载 | 免费
- 7Multisim 10下载Multisim 10 中文版
- 0.00 MB | 28588次下载 | 免费
- 8开关电源设计实例指南
- 未知 | 21539次下载 | 免费
总榜
- 1matlab软件下载入口
- 未知 | 935053次下载 | 免费
- 2protel99se软件下载(可英文版转中文版)
- 78.1 MB | 537791次下载 | 免费
- 3MATLAB 7.1 下载 (含软件介绍)
- 未知 | 420026次下载 | 免费
- 4OrCAD10.5下载OrCAD10.5中文版软件
- 0.00 MB | 234313次下载 | 免费
- 5Altium DXP2002下载入口
- 未知 | 233046次下载 | 免费
- 6电路仿真软件multisim 10.0免费下载
- 340992 | 191183次下载 | 免费
- 7十天学会AVR单片机与C语言视频教程 下载
- 158M | 183277次下载 | 免费
- 8proe5.0野火版下载(中文版免费下载)
- 未知 | 138039次下载 | 免费
评论
查看更多