本發(fā)明涉及無線監(jiān)測(cè)，具體涉及一種變頻信號(hào)收發(fā)模塊及無源無線壓力傳感器。
背景技術(shù)：
1、無源物聯(lián)網(wǎng)是一種無需外部電源或內(nèi)置電池的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，其通過收集環(huán)境能量(如射頻信號(hào)、光能、熱能、振動(dòng)能等)為無源標(biāo)簽供電，例如，rfid標(biāo)簽利用讀寫器發(fā)射的射頻能量工作，這種特性使其在無電池或電源的場(chǎng)景下(如偏遠(yuǎn)地區(qū)、極端環(huán)境)具有顯著優(yōu)勢(shì)。盡管rfid是無源物聯(lián)網(wǎng)的成熟技術(shù)，但其應(yīng)用仍面臨以下主要問題：(1)信號(hào)干擾大：收發(fā)同頻自干擾所導(dǎo)致的信號(hào)穩(wěn)定性；(2)覆蓋能力弱：傳統(tǒng)超高頻rfid有效通信距離通常不足10米，搭載傳感器后甚至縮短至3米。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的在于提供一種變頻信號(hào)收發(fā)模塊及無源無線壓力傳感器，以解決現(xiàn)有無緣物聯(lián)網(wǎng)抗干擾能力弱的問題。
2、本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下：
3、一種變頻信號(hào)收發(fā)模塊，變頻信號(hào)收發(fā)模塊將接收的閱讀器所發(fā)送的下行射頻信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)樽冾l的上行射頻信號(hào)，并將上行射頻信號(hào)回傳至閱讀器。
4、進(jìn)一步地，上述變頻信號(hào)收發(fā)模塊包括：
5、第一天線，第一天線用于接收閱讀器所發(fā)送的下行射頻信號(hào)并進(jìn)行傳輸，還用于將接收的上行射頻信號(hào)回傳至閱讀器；
6、環(huán)行器，環(huán)行器用于接收第一天線發(fā)送的下行射頻信號(hào)并進(jìn)行傳輸，還用于將接收到的上行射頻信號(hào)傳輸至第一天線；
7、以及變頻電路，變頻電路用于接收環(huán)行器發(fā)送的下行射頻信號(hào)，并在下行射頻信號(hào)功率驅(qū)動(dòng)下開始工作，產(chǎn)生變頻的上行射頻信號(hào)，還用于將變頻的上行射頻信號(hào)傳輸至環(huán)行器。
8、進(jìn)一步地，上述變頻電路包括依次連接的端口一p1、第一匹配網(wǎng)絡(luò)、射頻二極管、第二匹配網(wǎng)絡(luò)以及端口二p2，其中，射頻二極管的正極和負(fù)極分別與第一匹配網(wǎng)絡(luò)和第二匹配網(wǎng)絡(luò)連接；
9、端口一p1用于接收環(huán)行器發(fā)送的下行射頻信號(hào)；
10、端口二p2用于發(fā)送變頻的上行射頻信號(hào)；
11、第一匹配網(wǎng)絡(luò)用于降低來自環(huán)行器的下行射頻信號(hào)至射頻二極管的傳輸損耗；
12、第二匹配網(wǎng)絡(luò)用于降低從射頻二極管輸出的上行射頻信號(hào)的傳輸損耗，并阻擋下行射頻信號(hào)到達(dá)端口二p2。
13、進(jìn)一步地，上述上行射頻信號(hào)的頻率是下行射頻信號(hào)的頻率的兩倍。
14、進(jìn)一步地，上述變頻電路還包括第一開關(guān)組件，第一開關(guān)組件的第一端與射頻二極管的負(fù)極連接，第二端連接有端口三p3，端口三p3用于接收控制指令，第三端接地。
15、進(jìn)一步地，上述變頻電路還包括第二開關(guān)組件，第二開關(guān)組件的第一端與射頻二極管的負(fù)極連接，第二端與第二匹配網(wǎng)絡(luò)連接，第三端連接有端口三p3，端口三p3用于接收控制指令。
16、進(jìn)一步地，上述第一匹配網(wǎng)絡(luò)包括電感一和電容一；電感一的第一端與端口一p1連接，電感一的第二端與射頻二極管的正極電連接；電容一的第一端與電感一的第二端連接，電容一的第二端接地；
17、第二匹配網(wǎng)絡(luò)包括電容二和電感二；電容二的第一端與端口二p2連接，電容二的第二端與射頻二極管的負(fù)極連接；電感二的第一端與電容二的第二端連接，電感二的第二端接地。
18、一種無源無線壓力傳感器，包括：
19、上述變頻信號(hào)收發(fā)模塊；
20、壓力傳感模塊，壓力傳感模塊用于獲取傳感數(shù)據(jù)并保存，在接收到閱讀器發(fā)送的讀取傳感數(shù)據(jù)的指令后，將傳感數(shù)據(jù)調(diào)制上行射頻信號(hào)上；
21、以及供電模塊，供電模塊用于接收閱讀器所發(fā)送的下行射頻信號(hào)，并轉(zhuǎn)化為直流電儲(chǔ)存，為壓力傳感模塊供電。
22、進(jìn)一步地，上述壓力傳感模塊包括：
23、壓力傳感單元，壓力傳感單元用于獲取傳感數(shù)據(jù)；
24、主控單元，主控單元通過供電模塊供電，用于采集壓力傳感單元的傳感數(shù)據(jù)并進(jìn)行傳輸；
25、以及存儲(chǔ)器，存儲(chǔ)器用于保存?zhèn)鞲袛?shù)據(jù)；
26、主控單元在接收到閱讀器發(fā)送的讀取傳感數(shù)據(jù)的指令后，將傳感數(shù)據(jù)調(diào)制上行射頻信號(hào)上。
27、進(jìn)一步地，上述供電模塊包括：
28、第二天線，第二天線用于接收閱讀器所發(fā)送的下行射頻信號(hào)并進(jìn)行傳輸；
29、以及電源管理電路，電源管理電路用于接收下行射頻信號(hào)并轉(zhuǎn)化為直流電儲(chǔ)存，為主控單元供電。
30、本發(fā)明具有以下有益效果：
31、(1)本發(fā)明的變頻信號(hào)收發(fā)模塊具有上、下行射頻信號(hào)異頻的特點(diǎn)，具體地，閱讀器向標(biāo)簽發(fā)送的下行射頻信號(hào)與標(biāo)簽向閱讀器發(fā)送的上行射頻信號(hào)不相同，從而可避免閱讀器中發(fā)射機(jī)端的泄漏下行射頻信號(hào)淹沒掉上行射頻信號(hào)，很大程度上避免了自干擾，相應(yīng)地提高了閱讀器對(duì)上行射頻信號(hào)的接收靈敏度，從而擴(kuò)展了無線通信距離，提升了閱讀器的通信覆蓋能力。
32、(2)本發(fā)明的傳感數(shù)據(jù)采用對(duì)上行射頻信號(hào)的幅度進(jìn)行調(diào)制的方式，閱讀器接收到受調(diào)制的上行射頻信號(hào)后，解析即可獲得相應(yīng)的傳感數(shù)據(jù)，相對(duì)于模擬數(shù)據(jù)無線傳輸而言，具有更高的抗干擾能力，可靠性更高，穩(wěn)定性更強(qiáng)。
1.一種變頻信號(hào)收發(fā)模塊，其特征在于，所述變頻信號(hào)收發(fā)模塊將接收的閱讀器所發(fā)送的下行射頻信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)樽冾l的上行射頻信號(hào)，并將上行射頻信號(hào)回傳至閱讀器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變頻信號(hào)收發(fā)模塊，其特征在于，包括：
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的變頻信號(hào)收發(fā)模塊，其特征在于，所述變頻電路包括依次連接的端口一p1、第一匹配網(wǎng)絡(luò)、射頻二極管、第二匹配網(wǎng)絡(luò)以及端口二p2，其中，射頻二極管的正極和負(fù)極分別與第一匹配網(wǎng)絡(luò)和第二匹配網(wǎng)絡(luò)連接；
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的變頻信號(hào)收發(fā)模塊，其特征在于，上行射頻信號(hào)的頻率是下行射頻信號(hào)的頻率的兩倍。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的變頻信號(hào)收發(fā)模塊，其特征在于，所述變頻電路還包括第一開關(guān)組件，所述第一開關(guān)組件的第一端與射頻二極管的負(fù)極連接，第二端連接有端口三p3，端口三p3用于接收控制指令，第三端接地。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的變頻信號(hào)收發(fā)模塊，其特征在于，所述變頻電路還包括第二開關(guān)組件，所述第二開關(guān)組件的第一端與射頻二極管的負(fù)極連接，第二端與第二匹配網(wǎng)絡(luò)連接，第三端連接有端口三p3，端口三p3用于接收控制指令。
7.根據(jù)權(quán)利要求3至6任一項(xiàng)所述的變頻信號(hào)收發(fā)模塊，其特征在于，所述第一匹配網(wǎng)絡(luò)包括電感一和電容一；電感一的第一端與端口一p1連接，電感一的第二端與射頻二極管的正極電連接；電容一的第一端與電感一的第二端連接，電容一的第二端接地；
8.一種無源無線壓力傳感器，其特征在于，包括：
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的無源無線壓力傳感器，其特征在于，所述壓力傳感模塊包括：
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的無源無線壓力傳感器，其特征在于，所述供電模塊包括：