一种FM反向散射放大器及反向散射系统技术方案

本发明专利技术公开了一种FM反向散射放大器及反向散射系统，其中，所述FM反向散射放大器包括数据收发模块，用于接收FM信号；选频模块，连接所述数据收发模块，用于对所述FM信号进行选频，得到一定频段的FM信号；放大模块，连接所述选频模块，用于对所述一定频段的FM信号进行放大，得到放大的FM信号；调制模块，连接所述放大模块，用于对所述放大的FM信号进行调制，并控制所述放大模块反射所述放大的FM信号。本发明专利技术提供的FM反向散射放大器利用隧道二极管的特性对FM信号进行放大，在保证功耗很低的情况下，增大了反射信号，从而达到延长通信距离的目的。目的。目的。

【技术实现步骤摘要】
一种FM反向散射放大器及反向散射系统


[0001]本专利技术属于无线通讯
，具体涉及一种FM反向散射放大器及反向散射系统。

技术介绍

[0002]反向散射技术由于具有功耗低、灵活性高的优点而被广泛应用。随着物联网技术(IoT)的兴起，反向散射技术更是在城市物联中扮演着重要的作用。例如，电子不停车收费系统(ETC)就是反向散射技术商业应用较成功的案例。在未来的物联网应用中，反向散射技术仍有着很大的应用空间。
[0003]传统的反向散射需要提供照射源，由自身提供一个照射源，发送到标签(TAG)，然后标签进行反射，将反射信号传递给阅读器(Reader)。由于传统的反向散射标签需要固定的照射源，灵活性不够，且覆盖范围小，这在一定程度上限制了传统反向散射的应用。对于整个城市来说，覆盖城市大范围的通信是一个重点，为了有效的利用现有资源，利用FM作为照射源是一个不错的选择，FM广播电塔的发射功率高达百千瓦级别，即使在城市边缘也能收到FM信号，该信号作为照射源是一个很好的选择。
[0004]然而，现有的FM反向散射标签仅对FM信号进行反射，并加载需要的信息，其功耗较大且通信距离较短。

技术实现思路

[0005]为了解决现有技术中存在的上述问题，本专利技术提供了一种FM反向散射放大器及反向散射系统。本专利技术要解决的技术问题通过以下技术方案实现：
[0006]一种FM反向散射放大器，包括：
[0007]数据收发模块，用于接收FM信号；
[0008]选频模块，连接所述数据收发模块，用于对所述FM信号进行选频，得到一定频段的FM信号；
[0009]放大模块，连接所述选频模块，用于对所述一定频段的FM信号进行放大，得到放大的FM信号；
[0010]调制模块，连接所述放大模块，用于对所述放大的FM信号进行调制，并控制所述放大模块反射所述放大的FM信号。
[0011]在本专利技术的一个实施例中，所述数据收发模块(1)还用于发送所述放大的FM信号。
[0012]在本专利技术的一个实施例中，所述数据收发模块包括天线Antenna和第二SMA接口J2，所述第二SMA接口J2的一端连接所述天线Antenna，另一端连接所述选频模块。
[0013]在本专利技术的一个实施例中，所述选频模块包括选频电容C1，所述选频电容C1的两端分别连接所述第二SMA接口J2和所述放大模块。
[0014]在本专利技术的一个实施例中，所述放大模块包括一隧道二极管T，所述隧道二极管T的正极连接所述选频电容C1，所述隧道二极管T的负极接地。
[0015]在本专利技术的一个实施例中，所述隧道二极管的型号为GI307A。
[0016]在本专利技术的一个实施例中，所述调制模块包括第一SMA接口J1、稳压电容C2以及隔离电感L1，其中，所述第一SMA接口J1的一端接入调制信号，另一端连接所述稳压电容C2和所述隔离电感L1，所述稳压电容C2的另一端接地，所述隔离电感L1的另一端连接所述隧道二极管T的正极。
[0017]本专利技术的另一个实施例提供了一种FM反向散射系统，包括反向散射标签和阅读器，所述反向散射标签用于接收当前区域的FM信号，并经过放大调制后进行反向散射，所述阅读器用于接收所述放大调制后的信号，并进行解调，以得到所需信息；
[0018]其中，所述反向散射标签包括上述实施例所述的FM反向散射放大器。
[0019]本专利技术的有益效果：
[0020]本专利技术提供的FM反向散射放大器利用隧道二极管的特性对FM信号进行放大后再反射，在保证功耗很低的情况下，增大了反射信号，从而达到延长通信距离的目的。
[0021]以下将结合附图及实施例对本专利技术做进一步详细说明。
附图说明
[0022]图1是本专利技术实施例提供的一种FM反向散射放大器结构框图；
[0023]图2是本专利技术实施例提供的一种FM反向散射放大器的详细电路图；
[0024]图3是本专利技术实施例提供的一种调制电路结构示意图；
[0025]图4是本专利技术实施例提供的隧道二极管GI307A的伏安特性曲线；
[0026]图5是本专利技术实施例提供的设计时匹配到的反射系数图；
[0027]图6是本专利技术实施例提供的标签的PCB版图；
[0028]图7是本专利技术实施例提供的一种FM反向散射系统结构示意图；
[0029]图8是本专利技术实施例提供的系统工作过程示意图。
具体实施方式
[0030]下面结合具体实施例对本专利技术做进一步详细的描述，但本专利技术的实施方式不限于此。
[0031]实施例一
[0032]由于传统的反向散射标签需要固定的照射源，灵活性不够，覆盖范围较小，而城市FM广播信号是城市中覆盖面积比较广、发射功率比较高的信号，因此，本实施例以FM信号作为照射源设计制作反向散射放大器。
[0033]一般情况下，FM信号可以表示为如下形式：
[0034][0035]其中，将s(t)称作信号的直射波，f
c
为载波频率，k
f
为频率灵敏度，为相位消息信号。
[0036]对FM的调制信号可以看作使FM信号乘以cos(2πf
b
t)，所以调制之后的FM信号记作s
b
(t)，称作对FM信号的反射波。即：
[0037][0038]令有
[0039][0040]则s
b
(t)即为FM反射之后的信号，也是实际需要反射的信号，其中包含了实际需要传输的信息。选用不同的调制方式，也会有不同的利用方式。最简单的，也是最容易实现的调制是OOK调制，本实施例也采用OOK调制方式进行反射信号的调制。
[0041]现有的FM反向散射标签仅对FM信号进行反射，并加载需要的信息，其功耗较大且通信距离较短。
[0042]为了增加通信距离，需要尽可能大的FM信号接收，再对FM信号放大并进行调制后反射。基于此，本实施例设计了一种对FM信号进行反向散射的放大器，也即反射标签。具体地，请参见图1，图1是本专利技术实施例提供的一种FM反向散射放大器结构框图，包括：
[0043]数据收发模块1，用于接收FM信号；
[0044]选频模块2，连接数据收发模块1，用于对FM信号进行选频，得到一定频段的FM信号；
[0045]放大模块3，连接选频模块2，用于对一定频段的FM信号进行放大，得到放大的FM信号；
[0046]调制模块4，连接放大模块3，用于对所述放大的FM信号进行调制，并控制放大模块3反射放大的FM信号，也即反向散射信号。
[0047]进一步地，数据收发模块1还用于发送所述放大的FM信号。
[0048]具体地，数据收发模块1包括天线Antenna和第二SMA接口J2，所述第二SMA接口J2的一端连接天线Antenna，另一端连接选频模块2。
[0049]在实际当中，标签接收端通过天线获取FM信号，虽然城市FM信号发射功率高达百本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种FM反向散射放大器，其特征在于，包括：数据收发模块(1)，用于接收FM信号；选频模块(2)，连接所述数据收发模块(1)，用于对所述FM信号进行选频，得到一定频段的FM信号；放大模块(3)，连接所述选频模块(2)，用于对所述一定频段的FM信号进行放大，得到放大的FM信号；调制模块(4)，连接所述放大模块(3)，用于对所述放大的FM信号进行调制，并控制所述放大模块(3)反射所述放大的FM信号。2.根据权利要求1所述的FM反向散射放大器，其特征在于，所述数据收发模块(1)还用于发送所述放大的FM信号。3.根据权利要求1所述的FM反向散射放大器，其特征在于，所述数据收发模块(1)包括天线(Antenna)和第二SMA接口(J2)，所述第二SMA接口(J2)的一端连接所述天线(Antenna)，另一端连接所述选频模块(2)。4.根据权利要求3所述的FM反向散射放大器，其特征在于，所述选频模块(2)包括选频电容(C1)，所述选频电容(C1)的两端分别连接所述第二SMA接口(J2)和所述放大模块(3)...

【专利技术属性】
技术研发人员：马涛，胡嘉，
申请(专利权)人：西安电子科技大学，
类型：发明
国别省市：