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本振相位噪声对RFID询问范围的影响分析(二)

    【IT168 信息化

    本文上一部分介绍了UHF RFID链路概念与典型的无线通信系统。

    如果RFID系统只是发射UHF连续波信号,那么PN,pn电平将随时延发生很大的变化。在最坏的情况下,即ωΔt采用等式7中的[(2n - 1)π/2值,其中n是正整数,Tx泄漏信号的最大相位噪声可以近似表示为:

    

    如果发射和接收使用相同的本振,那么接收信号的相位噪声就与本振相关,其关联程度取决于两个信号之间的时间差。如果时间差很短,那么相应效应将极大地缩简基带的相位噪声谱。在诸如RFID等雷达应用中,这种相位噪声减弱效应被称为范围关联12。根据参考文献12,偏移频率Δfc、来回时延Δt时的基带功率谱密度可以通过查阅第88页上的等式10得到。

    

    图4所示例子就是本地振荡器本身的典型功率谱密度以及由于与来回延时1m关联的范围引起的相位噪声抑制效应。本振的典型功率谱密度是考虑了先进的UHF RFID本振性能后选择的。针对不同偏移频率的范围与相位噪声关联效应可以用等式10进行估计。例如,当偏移频率为10Hz时,相位噪声可降低130dB。相位噪声的下降正比于来回时延r的平方以及偏移频率Δfc的平方。由于Tx泄漏信号和本振信号之间的来回时延很短(小于1m),因此相位噪声效应可以被显著降低。

    由于范围关联导致的相位噪声下降还取决于滤波器带宽。在160kb/s数据速率条件下测得的相位噪声减少值如参考文献6中所示。测得的值是41dB,几乎与本文报告的结果相同。如图5所示,Tx泄漏信号的相位噪声电平要高于热噪声,以至于RIR主要取决于Tx/Rx隔离度,并证实了作者的假设-Tx泄漏信号的相位噪声是决定RIR的主导因素。对于闭环锁相环(PLL)来说,相位噪声的功率谱密度将经过PLL传输函数的过滤,因此相位噪声效应会变得小许多。这样,针对开环压控振荡器(VCO)的结果就代表了最坏情况。

    

   

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