射頻識(shí)別電路中高頻功放的設(shè)計(jì)

1、射頻識(shí)別電路中高頻功放的設(shè)計(jì)摘要：分析了射頻識(shí)別電路中高頻功放的特點(diǎn)，在此根底上提出了一種新型的高頻功放電路，并對(duì)他的工作原理進(jìn)展了分析。關(guān)鍵詞：射頻識(shí)別電路；高頻功放；設(shè)計(jì)；諧振電路射頻識(shí)別技術(shù)是20世紀(jì)80年代初開(kāi)展起來(lái)的一種先進(jìn)的識(shí)別技術(shù)，經(jīng)過(guò)十幾年的開(kāi)展，已在各行各業(yè)，尤其是電子信息行業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用。射頻識(shí)別是一種非接觸式的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，他通過(guò)射頻信號(hào)自動(dòng)識(shí)別目的對(duì)象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，識(shí)別工作無(wú)需人工干預(yù)，可工作于各種惡劣環(huán)境。射頻識(shí)別系統(tǒng)由閱讀器和應(yīng)答器標(biāo)簽構(gòu)成。當(dāng)他工作時(shí)，閱讀器通過(guò)天線發(fā)送出一定頻率的射頻信號(hào)，當(dāng)標(biāo)簽進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)產(chǎn)生感應(yīng)電流從而獲得能量，發(fā)送出自身編碼等信息被讀取

2、器讀取并解碼后送至電腦主機(jī)進(jìn)展有關(guān)處理1。高頻功率放大器是閱讀器的關(guān)鍵部件，主要功能是對(duì)標(biāo)簽信號(hào)的返回信號(hào)進(jìn)展功率放大。1工作原理圖1為射頻識(shí)別電路中的高頻功率放大器原理框圖。1356MHz輸入方波信號(hào)經(jīng)功率放大器放大輸出一個(gè)方波信號(hào)，再經(jīng)過(guò)阻抗變換網(wǎng)絡(luò)一部分在天線負(fù)載產(chǎn)生高頻輸出交流電壓，從天線發(fā)射出去。另外一部分通過(guò)檢波電路解調(diào)出有用信號(hào)輸出mi高隨功放原用里用圖2為高頻功率放大器的電路圖各項(xiàng)參數(shù)如下:圈號(hào)* 3DA1O6AV=9 VC, 0. 01 pFCt = 550 pFG = 6 gF G=dOI G=10 pF%蟹號(hào)2APIL=0.01p.H6k()ln=L3gH&嚴(yán)】*3pHJ

3、pH2單元電路設(shè)計(jì)1選擇丙類放大電路如圖3所示。高頻諧振功率放大器電路可以工作在A類，B類或C類狀態(tài)。相比之下C類諧振功放的失真雖不及A類和B類大，但C類適用于輸入信號(hào)比較大、輸出功率大、效率高，節(jié)約能源的環(huán)境下，因此，在大功率射頻功放電路中經(jīng)常使用3。詳細(xì)參數(shù)如下：確定功率放大器最正確負(fù)載：設(shè)晶體管飽和電壓為1V,那么:高頻扼流圈電感量計(jì)算，扼流圈的電感量應(yīng)遠(yuǎn)大于放大器的等效負(fù)載,取:ae)=0.253句(7C*,0.436一/叫0.F4*X5訴5=序=15AX口/？。=1.75X0.253-0-43APe-mfg=9X0-43=3.9VP七二尸況一幾=3.t3=。.9W*2言集電極與發(fā)射極

4、擊穿電壓URCEO2VCC,即:URCEO18V所以選用三極管3DA106A型。用3丙類聯(lián)火電路x,2阻抗變換網(wǎng)絡(luò)如圖4所示。圖4成抗變柒網(wǎng)培選用阻抗變換網(wǎng)絡(luò)主要有2個(gè)作用:濾波作用可以濾除高頻脈沖電流中的諧波分量只輸出要求信號(hào)頻率的電壓和功率。阻抗匹配作用通過(guò)振蕩回路阻抗的調(diào)節(jié)，可使振蕩回路呈現(xiàn)高頻功率所要得最正確阻抗值，從而使高頻功放以高效率輸出最大功率4,通過(guò)并聯(lián)L1C1回路實(shí)現(xiàn)諧振、選頻濾波，LC諧振回路工作頻率變化不大，帶寬范圍相對(duì)很窄，一般選頻放大器的頻帶Af與中心頻率f0之比從百分之零點(diǎn)幾到百分之十左右可知，取Af/fOMl%,那么:=2”-2乂入XI%=2X13,6X10*X1

5、=0.2712MHa對(duì)應(yīng)品質(zhì)因數(shù):因此乙和C,諧振時(shí):13.56 X 1040. 271 2 X 1012危 2貫 X 13. 56 X 10 一G=乂13.510】由于流過(guò)負(fù)載RL上的電流為：1L=甘、=/3/50=0.244AM回躇線圈應(yīng)承受的電波峰值為Zii=QxZFrx=50XnXQ.44=17.3A其次考慮阻抗變換采用高通L網(wǎng)絡(luò)將50Q負(fù)載變換為放大器要求的最正確負(fù)載10 . 7Q ,那么:Q=-1712/二R=_H5白J一郎*Q瓦瓦2*X13；56M10*X二=0.29rH卬QRI-2rXI3.-56XIO1X2x10,7-550pF完好的電路圖中L是電感L1與L2并聯(lián)的總電感工=

6、1嗡=就:鞋啜=0-剛7四4：十幾r&V+0金9,麻=/W.22X3.1+X12.56XM=0,06X101滿足上一步對(duì)時(shí)間常數(shù)的要求3諧振電路的調(diào)整和測(cè)試方法諧振電路白調(diào)整有2種方法：逐點(diǎn)法和掃頻法5。本文采用逐點(diǎn)法,以高頻信號(hào)發(fā)生器為信號(hào)源，用示波器或電壓表等測(cè)試儀器直接接線測(cè)試。測(cè)試電路如圖6所示陽(yáng)6酹麻電路時(shí)襠試電同將信號(hào)發(fā)生器的輸出頻率置于fi=13.56MHz輸出Vi=15V,調(diào)可變C2，使回路發(fā)生諧振，即超高頻毫伏表的指示值到達(dá)最大，回路處于諧振狀態(tài)，可調(diào)試諧振頻率。幅頻特性的調(diào)試方法為：當(dāng)中心頻率調(diào)整后，就可測(cè)試諧振電路的頻率特性，保持輸入信號(hào)不變，在諧振頻率f0兩旁逐點(diǎn)改變信號(hào)頻率，用示波器或高頻毫伏表測(cè)出相應(yīng)的輸出電壓