5.8GHz便携式RFID读写器射频前端的设计

摘要

电子不停车收费(ETC)技术是一种新兴的道路车辆快速收费技术，它可以在不停车的情况下完成车辆身份识别和扣费操作，提高道路通行效率。随着城市车辆的不断增长，ETC技术的应用范围也在不断扩大。然而，一方面传统的标准ETC读写器功能齐全但结构复杂，价格昂贵，对于普通市场难以推广。另一方面，城市车辆管理T作依然大量依靠人工方式进行。市场上迫切需要一种价格低廉、使用方便、适应临时架设的轻便型ETC读写器。
　　本论文针对这一需求，对应用于ETC系统的5.8GHz便携式RFID读写器前端开展研究。论文对射频前端的设计原理与构成做了阐述，并进行了指标分析。对其中的频率源、调制与解调模块、放大器、微带天线做了理论分析，介绍了设计方案以及应用结果。其中，对频率源与调制解调模块的设计与实现，使用了分立元件和专用集成芯片两种技术方案，并进行了实施。在分立元件方案中，采用了锁相环技术实现发射载波的产生，着重对单芯片锁相环芯片ADF4106进行了介绍，并利用仿真工具对锁相环电路进行了仿真。在专用集成芯片方案中，对BK5822进行了介绍，并分别讨论了其发射和接收通道的工作原理及使用效果，以及与分立元件方案的差别。在放大器设计中，重点讲述了放大器的原理特性及线性度、稳定度的设计方法，并对放大器的实现进行了描述。在天线设计部分，主要针对微带圆极化天线进行了设计理论介绍和天线的仿真设计，利用仿真工具，大大提高了设计效率和效果。
　　通过研究，本文所研读写器前端符合预定技术指标，并具备高集成度、小型化、低成本的优点，具有实际应用价值。

目录

摘要

引言

第一章 ETC技术介绍

1．1 RFID介绍

1．2 ETC系统应用情况介绍

1．3 ETC系统工作原理介绍

1．4 ETC的应用拓展

1．5 本章小结

第二章 便携式读写器射频前端系统设计

2．1 DSRC系统的工作原理概述

2．2 RSU前端的工作原理描述

2．3 RSU前端的技术要求

2．4 射频前端设计及指标分配

2．4．1 发射通道的设计和指标分配

2．4．2 接收通道的设计和指标分配

2．5 本章小结

第三章 频率源与调制解调单元电路设计

3．1 频率源电路原理分析

3．2 调制解调电路原理分析

3．3 模块单元电路的设计与实现

3．3．1 基于分立元器件的电路设计

3．3．2 基于专用集成芯片的设计实现

3．3．3 结果分析

3．4 本章小结

第四章 放大电路设计

4．1 放大器原理分析

4．2 放大器的线性特性

4．2．1 放大器的非线性分析

4．2．2 放大器的线性参数

4．2．3 功率放大器的线性化措施

4．3 放大器的稳定性

4．3．1 稳定性圆

4．3．2 稳定性条件

4．3．3 改善稳定性的方法

4．4 放大器的噪声特性

4．5 放大电路的设计和实现

4．5．1 功率放大器的实现

4．5．2 低噪声放大器的实现

4．6 本章小结

第五章 天线的设计

5．1 天线原理分析

5．2 天线仿真分析设计

5．3 天线实测结果

5．4 本章小结

第六章 总结

参考文献

致谢

声明