[发明专利]免电池之主动式发射电路架构及其应用

说明书

【技术领域】

本发明系有关一种发射电路及其应用，特别是指一种利用前级模拟电 路将交流讯号转成直流讯号来驱动发射电路运作的免电池之主动式发射电 路架构及其应用。

【背景技术】

无线通讯的接收与发射架构中必包含一用以发射载波用之发射电路或 发射器(transmitter)。在现有远距离传输应用的发射电路中，大部分都需 辅以一较大的外加直流电源来进行作动。

一般而言，无线通讯之发射与接收沟通架构可分为(一)发射电路需 供电，且发射电路和接收电路是利用同一频率进行沟通的机制，例如无线 鼠标；(二)发射电路需供电，但发射电路和接收电路采不同频率进行沟 通的机制，例如双频手机、无线对讲机、主动式无线射频辨识系统；(三) 发射电路不需供电但和接收电路同一频率进行沟通的机制，例如被动式无 线射频辨识系统，其主要是用同频的载波利用反射方式将讯号回传；(四) 发射电路不需要供电且和接收电路不同一频率进行沟通之机制，但此一架 构目前为止尚未有相关之应用出现，主要原因是一般发射电路若为主动发 射讯号机制，需要有一定程度之电源供应及相当的耗电量，故需提供一电 源以维持运作。

主动式无线射频辨识系统有两种收发的沟通架构，一为接收与发射同 频，另一为接收与发射不同频，但不论哪一种，其为达到发射电路可有较 远的发射距离，皆须辅以电源或电池。传统的被动式无线射频辨识系统是 一种接收与发射同频但却不需要电池之沟通架构，其由一读取器(reader) 及至少一个的识别卷标(tag)组成，请参阅第1图，读取器系包含有天线 10、循环器(circulator)12、发射电路(transmitter)14、接收电路(receiver) 16、调变电路18、解调变电路20、处理器22等。而识别卷标，如第2图 所示，具有天线24、模拟电路26、数字电路(digital)28、内存(memory) 30及一个控制讯号反射之晶体管开关(MOS switch)32等。在现有的被动 式无线射频系统是由读取器上之发射电路透过天线发射某一频段之载波讯 号(carrier)给卷标之天线接收，卷标接收后将此载波讯号透过模拟电路转 成直流讯号，用以驱动卷标内之电路，卷标再控制晶体管开关利用回向散 射(backscattering)的方式回复给读取器，由读取器上之天线接收，经由 循环器再进入接收电路，而后对卷标之回复讯号进行解调变，此即为被动 式无线射频辨识系统之原理。此种被动式回向散射的方式，由于读取器发 射的载波频率与卷标回复给读取器的载波频率相同，会造成在读取器的接 收端有同频干扰的问题，即读取器发射端发射载波讯号给卷标时，读取器 之接收端也会接收部分之此一发射载波讯号，再加上卷标反射回来之同频 回复讯号，此即为同频干扰问题，一般而言，解决同频干扰问题是在读取 器的发射与接收端之间加上一具隔离效果的循环器，其隔离度大约在20～ 30dB之间，用以降低接收端之干扰问题，但也因为循环器之使用，使得无 线射频读取器之成本提高。而卷标反射回来之回复讯号相较于读取器接收 端所接收到之读取器发射端之讯号为一相当微弱之讯号。若读取器发射1w (30dbm)功率之讯号，循环器之隔离度为22db，则读取器接收端则会收 到8dbm，而在读取器与卷标距离6公尺的情况下，卷标之回复讯号回复至 读取器端只剩下-50dbm，除了同频干扰问题，也造成在读取器接收端之接 收动态范围需更高才得以解调出卷标回复之微弱讯号，这将使得接收端之 电路设计更趋复杂、困难。

有鉴于此，本发明遂针对上述习知技术之缺失，提出一种免电池之主 动式发射电路架构及其应用，以有效克服上述之该等问题。

【发明内容】

本发明之主要目的在提供一种免电池之主动式发射电路架构及其应 用，其免电池之主动式发射电路之动能来源系利用一前级模拟电路将所接 收到的一载波讯号转换而得。

本发明之主要目的在提供一种免电池之主动式发射电路架构及其应 用，其具有比主动式较远距离之传输优势且又有免电池的优点。

本发明之另一目的在提供一种免电池之主动式发射电路架构及其应 用，其应用于卷标架构时，可产生与读取器发射之载波讯号不同频率之回 复讯号，因此可避免互相干扰的问题，进而可降低读取器内接收电路所需 之灵敏度，而达到降低读取器的成本。