CN212182532U - 一种用于读写器的天线匹配电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提出了一种用于读写器的天线匹配电路，通过设置低通滤波器，可以增大接收信号的信噪比、改善接收性能。同时，还可以减小传输脉冲的过冲幅度，改善传输信号的质量；通过设置耦合器，可以提高天线特性阻抗以及匹配天线的电阻部分，这样天线匹配网络和电感耦合器，一个仅匹配电抗分量，一个仅匹配电阻，从而可以降低天线与射频电路的匹配难度，有助于提升天线性能，且实现简单。
Description
技术领域
本实用新型涉及读写器领域，尤其涉及一种用于读写器的天线匹配电路。
背景技术
现有的RFID读写器的基本结构包括串联的射频芯片、天线匹配电路和天线，其中，天线匹配电路负责射频芯片与天线实现阻抗匹配，正确的阻抗匹配可以获得最大功率传输，以保证RFID读写器的性能。但是现有的读写器阻抗无法正确匹配，造成RFID读写器性能下降。因此，为解决上述问题，本实用新型提供一种用于读写器的天线匹配电路，通过在优化天线匹配电路的结构，实现射频芯片与天线的正确阻抗匹配，获得最大功率传输，保证读写器的性能。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型提出了一种用于读写器的天线匹配电路，通过在优化天线匹配电路的结构，实现射频芯片与天线的正确阻抗匹配，获得最大功率传输，保证读写器的性能。
本实用新型的技术方案是这样实现的：本实用新型提供了一种用于读写器的天线匹配电路，其包括射频芯片，还包括低通滤波器、匹配电路、耦合器、接收电路和天线线圈；
射频芯片的天线发射接口、低通滤波器、匹配电路、耦合器和天线线圈顺次电性连接；所述天线线圈、接收电路和射频芯片的天线接收接口顺次电性连接。
在以上技术方案的基础上，优选的，射频芯片为CLRC632芯片。
进一步优选的，低通滤波器包括电感L6、电感L7和电容C22-C25；
CLRC632芯片的TX1引脚通过电感L6分别与电容C22的一端和电容C23的一端电性连接，电容C22的另一端和电容C23的另一端均接地；
CLRC632芯片的TX2引脚通过电感L7分别与电容C24的一端和电容C25的一端电性连接，电容C24的另一端和电容C25的另一端均接地。
进一步优选的，匹配电路包括：电容C26-C31；
电容C26的一端与电容C23的一端电性连接，电容C26的另一端分别与电容C28的一端和电容C30的一端电性连接，电容C28的另一端和电容C30的另一端均接地；
电容C27的一端与电容C25的一端电性连接，电容C27的另一端分别与电容C29的一端和电容C31的一端电性连接，电容C29的另一端和电容C31的另一端均接地。
进一步优选的，耦合器包括电感L8、电感L9和电感L18；
电感L8的一端与电容C30的一端电性连接，电感L8的另一端分别与天线和电感L18的一端电性连接，电感L18的另一端接地；电感L9的一端与电感C31的一端电性连接，电感L9的另一端与天线的一端电性连接。
进一步优选的，接收电路包括：可调电阻RP3和电容C32；
电感L8的另一端通过电容C32与可调电阻RP3的一端电性连接，可调电阻RP3的另一端与CLRC632芯片的RX引脚电性连接。
进一步优选的，天线线圈为矩形PCB环形天线，天线线圈边长为5cm。
本实用新型的一种用于读写器的天线匹配电路相对于现有技术具有以下有益效果：
(1)通过设置低通滤波器，可以增大接收信号的信噪比、改善接收性能。同时，还可以减小传输脉冲的过冲幅度，改善传输信号的质量；
(2)通过设置耦合器，可以提高天线特性阻抗以及匹配天线的电阻部分，这样天线匹配网络和电感耦合器，一个仅匹配电抗分量，一个仅匹配电阻，从而可以降低天线与射频电路的匹配难度，有助于提升天线性能，且实现简单。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型一种用于读写器的天线匹配电路的结构图；
图2为本实用新型一种用于读写器的天线匹配电路的电路图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施方式，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。
如图1所示，本实用新型的一种用于读写器的天线匹配电路，其包括射频芯片、低通滤波器、匹配电路、接收电路和天线线圈；其中，射频芯片的天线发射接口、低通滤波器、匹配电路和天线线圈顺次电性连接；所述天线线圈、接收电路和射频芯片的天线接收接口顺次电性连接。
本实施例不对射频芯片的型号做限定，其可以选用任何型号的射频芯片。本实施例中，优选的，射频芯片为CLRC632芯片。其中，CLRC632芯片的天线接口包括了TX1、TX2和RX等引脚，TX1和TX2传输了调制后的13.56MHz包络信号，通过无源的匹配和滤波电路，可以直接驱动PCB天线。为了与PCB天线实现阻抗匹配，输出电路的阻抗非常小；RX引脚与接收电路连接，对标签传回的信号进行正交解调。
进一步优选的，由于读写器的工作频率是由CLRC632芯片的晶振驱动时钟振荡产生的，由于振荡电路会辐射出高次谐波，因此，需要对CLRC632芯片输出信号进行滤波。本实施例中，设置低通滤波器对CLRC632芯片输出信号进行滤波。进一步优选的，如图2所示，低通滤波器包括电感L6、电感L7和电容C22-C25；CLRC632芯片的TX1引脚通过电感L6分别与电容C22的一端和电容C23的一端电性连接，电容C22的另一端和电容C23的另一端均接地；
CLRC632芯片的TX2引脚通过电感L7分别与电容C24的一端和电容C25的一端电性连接，电容C24的另一端和电容C25的另一端均接地。
其中，电感L6和电容C22组成了一个LC滤波器，电容C23为滤波电容；电感L7和电感C24组成了另一个LC滤波器，电容C25为滤波电容。通过本实施例记载的低通滤波器，可以增大接收信号的信噪比、改善接收性能。同时，还可以减小传输脉冲的过冲幅度，改善传输信号的质量。
进一步优选的，为了实现射频芯片与天线的正确阻抗匹配，获得最大功率传输，保证读写器的性能，本实施例中设置了匹配电路实现射频芯片与天线的正确阻抗匹配。如图2所示，本实施例的匹配电路包括：电容C26-C31；具体的，电容C26的一端与电容C23的一端电性连接，电容C26的另一端分别与电容C28的一端和电容C30的一端电性连接，电容C28的另一端和电容C30的另一端均接地；电容C27的一端与电容C25的一端电性连接，电容C27的另一端分别与电容C29的一端和电容C31的一端电性连接，电容C29的另一端和电容C31的另一端均接地。图2中，电感L8和电感L9为天线的等效电感。
进一步优选的，耦合器包括电感L8、电感L9和电感L18；具体的。电感L8的一端与电容C30的一端电性连接，电感L8的另一端分别与天线和电感L18的一端电性连接，电感L18的另一端接地；电感L9的一端与电感C31的一端电性连接，电感L9的另一端与天线的一端电性连接。
其中，耦合器用来提高天线特性阻抗以及匹配天线的电阻部分。这样天线匹配网络和电感耦合器，一个仅匹配电抗分量，一个仅匹配电阻，从而可以降低天线与射频电路的匹配难度，有助于提升天线性能，且实现简单。
进一步优选的，由于CLRC632芯片内部的接收电路可以对负载调制信号的副载波两个边带进行解调，且不需要增加外部滤波电路，因此，本实施例的接收电路包括：可调电阻RP3和电容C32；具体的，电感L8的另一端通过电容C32与可调电阻RP3的一端电性连接，可调电阻RP3的另一端与CLRC632芯片的RX引脚电性连接。
其中，可调电阻RP3作为分压电压，用于实现RX引脚上的电压与CLRC632芯片内部工作电压相同，可通过调整可调电阻RP3的值，保证RX引脚的直流工作点电压。
进一步优选的，若读写器的工作范围过大，则可能会出现多个读卡器可以同时操作一个标签的情况，为避免该情况的发生，本实施例设置中天线线圈为矩形PCB环形天线，天线线圈边长为5cm。
本实施例的有益效果为：通过设置低通滤波器，可以增大接收信号的信噪比、改善接收性能。同时，还可以减小传输脉冲的过冲幅度，改善传输信号的质量；
通过设置耦合器，可以提高天线特性阻抗以及匹配天线的电阻部分，这样天线匹配网络和电感耦合器，一个仅匹配电抗分量，一个仅匹配电阻，从而可以降低天线与射频电路的匹配难度，有助于提升天线性能，且实现简单。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施方式而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种用于读写器的天线匹配电路，其包括射频芯片，其特征在于：还包括低通滤波器、匹配电路、耦合器、接收电路和天线线圈；
所述射频芯片的天线发射接口、低通滤波器、匹配电路、耦合器和天线线圈顺次电性连接；所述天线线圈、接收电路和射频芯片的天线接收接口顺次电性连接。
2.如权利要求1所述的一种用于读写器的天线匹配电路，其特征在于：所述射频芯片为CLRC632芯片。
3.如权利要求2所述的一种用于读写器的天线匹配电路，其特征在于：所述低通滤波器包括电感L6、电感L7和电容C22-C25；
所述CLRC632芯片的TX1引脚通过电感L6分别与电容C22的一端和电容C23的一端电性连接，电容C22的另一端和电容C23的另一端均接地；
所述CLRC632芯片的TX2引脚通过电感L7分别与电容C24的一端和电容C25的一端电性连接，电容C24的另一端和电容C25的另一端均接地。
4.如权利要求3所述的一种用于读写器的天线匹配电路，其特征在于：所述匹配电路包括：电容C26-C31；
所述电容C26的一端与电容C23的一端电性连接，电容C26的另一端分别与电容C28的一端和电容C30的一端电性连接，电容C28的另一端和电容C30的另一端均接地；
所述电容C27的一端与电容C25的一端电性连接，电容C27的另一端分别与电容C29的一端和电容C31的一端电性连接，电容C29的另一端和电容C31的另一端均接地。
5.如权利要求4所述的一种用于读写器的天线匹配电路，其特征在于：所述耦合器包括电感L8、电感L9和电感L18；
所述电感L8的一端与电容C30的一端电性连接，电感L8的另一端分别与天线和电感L18的一端电性连接，电感L18的另一端接地；电感L9的一端与电感C31的一端电性连接，电感L9的另一端与天线的一端电性连接。
6.如权利要求5所述的一种用于读写器的天线匹配电路，其特征在于：所述接收电路包括：可调电阻RP3和电容C32；
所述电感L8的另一端通过电容C32与可调电阻RP3的一端电性连接，可调电阻RP3的另一端与CLRC632芯片的RX引脚电性连接。
7.如权利要求1所述的一种用于读写器的天线匹配电路，其特征在于：所述天线线圈为矩形PCB环形天线，天线线圈边长为5cm。
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