基于磁耦合感应的无源应答器设计-论文.pdf

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1、第35卷第3期桂林电子科技大学学报Vo1．35，NO．320t5年6月JournalofGuilinUniversityofElectronicTechnologyJun．2o15基于磁耦合感应的无源应答器设计赵峰，刘筱明，段彦亮(桂林电子科技大学信息与通信学院，广西桂林541004)摘要：针对低频磁通信系统通信距离短的问题，设计了一种基于磁耦合感应的无源应答器。该无源应答器由收发天线、电源模块、信号处理、信号放大4部分构成。采用低功耗电路和大功率发射的设计理念，当接收天线将感应到的磁能转换成交流电能，整流滤波电路把交流电转换成直流电，经过稳压电路降压后对系统

2、供电，功率放大器将调制信号放大，放大信号经过发射天线发送至阅读器，阅读器能有效地接收远程信号。关键词：整流滤波；稳压电路；功率放大器；环形天线中图分类号：TN914．3文献标志码：A文章编号：1673—808X(2015)03—0182—06DesignofapassivetransponderbasedonmagneticcouplingZhaoFeng，LiuXiaoming，DuanYanliang(SchoolofInformationandCommunicationEngineering，GuilinUniversityofElectronicTec

3、hnology，Guilin541004，China)Abstract：Fortheproblemofshortcommunicationdistanceinthelow—frequencymagneticcommunicationsystem，apassivetransponderisdesignedbasedonmagneticcouplinginduction．Thedesignconsistsofantennas，powerstorage，signalprocessingandsignalamplifier．Thesystemadoptstheidea

4、oflow—powercircuitsandhigh—poweremissiondesign，magneticen—ergyisconvertedintoACelectricbythereceivingantenna．RectifierandfiltercircuitconvertsACpowerintoDCpower．ThesystemissuppliedbyDCpowerafterastep—downbyvoltagecircuit．Modulationsignalisamplifiedbythesignalpro—cessingmodule．Theamp

5、lifiedsignalissenttOthereaderthroughthetransmittingantenna．Becauseofthehighamplifierpower，thereadercaneasilyreceivetheremotesigna1．Keywords：rectifierandfilter；voltageregulatormodule；poweramplifier；loopantenna随着物联网的普及以及磁通信技术的发展，低频信网络系统，传输速率达到2Mbit／s[3]。钻杆通信系磁通信对信息网络的影响越来越大。低频磁通信系统通过磁

6、耦合输送能量，接收端可以实现无源设计，统具有良好的磁穿透力，可穿透水泥、塑料、沙子等非避免了在复杂地理环境下铺设电缆。但是，低频磁通磁性材料，通信过程不存在多径衰落。常见的低频磁信的通信距离仅10cm左右，无法应用于某些特殊场通信系统，如射频识别(RFID)和近场通信(NFC)，它合，应用范围有限。鉴于此，设计了一种基于磁耦合们的工作原理都是通过射频信号识别目标，然后与其感应的无源应答器。进行数据交换。RFID已成为IT行业的重要应用，1大功率磁耦合阅读器有着巨大的市场潜力和价值L】]。随着NFC标准的推出，把RFID功能延伸并集成到智能手机，使它既可基于磁耦

7、合感应的无源应答器需配备大功率磁以当作非接触式智能卡又可以当成读卡器使用]。耦合阅读器_】]，如图1所示，它的核心是功率放大器美国IntelliServ公司生产的基于电磁感应的钻杆通与天线的设计。功率放大器后级匹配电路把功率放收稿日期：2O15-03-09基金项目：国家自然科学基金(61471135)通信作者：赵峰(1974一)，男，山东日照人，研究员，博士，研究方向为无线通信理论及信息处理技术。E—mail：zhaofeng@guet．edu．cn引文格式：赵峰，刘筱明，段彦亮．基于磁耦合感应的无源应答器设计[J]．桂林电子科技大学学报，2015，35(3)

8、：182—187．第3期赵峰等：基于磁