有源电子标签的射频唤醒电路研究与实践

本文将从硬件电路及软件编程设计的角度展开有源电子标签设计,该标签在 2.4GHzISM 频段发挥作用,可以运用功率拓展芯片,即 RFX2401C 让该标签的发射功率和接收灵敏度得到切实提升。通过接收功率检波进行载波监听,有助于高效处理不同标签碰撞的问题,运用无线唤醒技术让系统的功耗得到切实降低,并结合电源监管作用让工作稳定性得到提升。

一种应用于唤醒电路的高精度RC振荡器

设计了一种应用于唤醒电路、能够完全集成的33.7 k Hz RC振荡器。该振荡器采用了由NMOS电压跟随器和一个由PTAT基准电流源提供偏置的快速翻转复制反相器构成的局部电压调整电路。该技术能够降低振荡器核心电路的功耗,降低核心电路对电源电压变化的灵敏度。振荡器基于NEX chip 0.15μm CMOS工艺进行设计,在-40~80℃的温度范围内最大相对频率变化约为0.353%,在-40~40℃的温度范围内相对频率变化约为±0.62‰,能够适应国内各地区的应用环境。

射频唤醒技术在WSNs低功耗中的应用

针对WSNs节点功耗较高,电池供电寿命短等缺点,提出了考虑多项参数的倍压整流电路分析模型,并利用该模型设计了具有限幅功能的低功耗唤醒电路。该模型的稳态响应不但与仿真结果相吻合,而且在实际输入信号频率为915MHz,功率为10dBm时,能正确解调出发射端设定的序列,距离较近时,限制幅值在2.3 V左右,并且该模块具有长达22 m唤醒距离,大大降低了节点功耗,产生直接的经济效益。

嫦娥四号探测器休眠唤醒控制设计与验证

针对月面环境等因素的影响,容量较小的嫦娥四号探测器蓄电池组无法满足月夜生存的需求.文章结合探测器开展月球探测的工作模式,分析其实施休眠唤醒在能源和温度两方面的约束条件,它们限制了探测器在轨休眠和唤醒的时刻.根据这些条件设计包括休眠控制系统和唤醒控制系统的休眠唤醒电路,解决了探测器月夜生存的需求.电路测试波形显示,该电路可成功实现探测器的休眠和唤醒.在轨验证结果表明,探测器多次实现休眠唤醒,在轨工作正常.

公交车的远卡自动收费系统设计

在对公交收费系统的发展和无线射频识别技术进行研究的基础上,分析了现行公交收费系统的优缺点与局限性,并提出了一种公交车远卡自动收费系统的设计思路。主要使用ARM核芯片STM32、射频芯片nRF24LE1等器件,完成了硬件设计。在软件设计上实现了自动计算票价的扣费机制。该系统创新性地将远距离射频技术应用在公交收费系统中,不仅方便了乘客,而且大大提高了乘客上下车的效率。

基于微波整流的半导体开关无线控制

针对有源电子标签及传感器节点低功耗唤醒模块的需求,设计了一种基于微波整流的半导体开关无线控制方法。通过微波整流之后的直流输出电压来控制半导体开关的状态,进而控制唤醒电路的直流电源通断,利用半导体开关关断状态下漏电流极低的特点,确保设备在休眠期达到极低功耗,从而延长标签及节点电源的工作时间。文中的微波整流设计主要以实现最大化直流输出电压为目标,整流天线部分采用双单元的整流阵列设计。仿真与测试结果表明,每一路天线接收到-18 d Bm的射频功率时,直流输出电压可达到典型的CMOS开关控制所需的最低电平(1 V)。