本实用新型涉及射频通信技术领域，更具体地说，是涉及高性能一体式读写器。
背景技术：
射频技术其中一种较为常见的应用为无线射频识别，即rfid识别，随着技术的发展与推广，rfid技术及其应用广泛用于制造、物流、零售、交通等行业，且在物联网的推动下，使得rfid技术及其应用正处于迅速上身的时期。
rfid系统基本由三部分组成：1.电子标签，由耦合元件与芯片组成，内部设置唯一的电子编码，附着于物体上；2.读写器，读取或写入电子标签内信息的设备；3.天线，用于在电子标签与读写器之间传递信号。其中，读写器是rfid系统的信息控制处理中心，在rfid系统工作时，由读写器在某一区域内发送射频能量形成电磁场，处于该区域内的电子标签被电磁场触发，发送存储在其中的数据，或由读写器通过天线修改区域内电子标签存储的数据，且读写器具备与计算机网络通信的功能。
由于集成电路广泛用于电子设备行业，故现有的读写器内部元器件基本采用集成电路的设计方式，尽可能地使用集成芯片，因此，在元器件的布局上缺乏灵活性，且增加了设计成本。
以上不足，有待改进。
技术实现要素：
为了克服现有的技术的不足，本实用新型提供高性能一体式读写器。
本实用新型技术方案如下所述：
高性能一体式读写器，包括微处理器、天线、调制电路及解调电路，所述微处理器分别连接所述调制电路与所述解调电路，所述调制电路与所述解调电路均通过射频电路连接天线，
所述调制电路的一端连接第一晶振，另一端连接锁相环组件，所述锁相环组件自输入端至输出端包括鉴相器、环路滤波器及压控振荡器，所述调制电路连接所述鉴相器，所述压控振荡器连接所述射频电路。
上述的高性能一体式读写器，所述压控振荡器与所述射频电路之间设置功率放大器。
上述的高性能一体式读写器，所述锁相环组件的输出信号与所述锁相环组件的输入信号频率一致时，所述锁相环组件的输出电压与所述锁相环组件的输入电压相位差恒定。
进一步的，所述锁相环组件的输出电压与所述锁相环组件的输入电压均为直流电压。
上述的高性能一体式读写器，所述解调电路包括差分放大器，所述差分放大器包括两个连接同一发射极的放大电路。
进一步的，所述发射极经发射极电阻连接负电压，所述发射极电阻控制所述差分放大器的静态工作电流。
上述的高性能一体式读写器，包括若干个外设接口，所述微处理器通过所述外设接口连接计算机。
进一步的，所述外设接口的类型包括rj45、rs232、rs485及uart的一种或多种。
上述的高性能一体式读写器，所述微处理器连接第二晶振。
上述的高性能一体式读写器，所述微处理器的型号为stm32f107vct6。
上述的高性能一体式读写器，所述功率放大器的型号为rf5110gtr7。
根据上述方案的本实用新型，其有益效果在于，本实用新型基于分立元器件上搭建超高频读写器，对比使用总成集成芯片的读写器，在元器件布局上更为灵活，且减少了pcb设计费用，成本更低，且性能不逊色于使用集成芯片的读写器。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型的模块结构示意图。
图2为锁相环的模块结构示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
需要说明的是，当部件被称为“设置”或“连接”另一个部件，它可以直接或者间接位于该另一个部件上。术语“第一”、“第二”等仅用于便于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明技术特征的数量。“若干个”的含义是一个或一个以上，除非另有明确具体的限定。
高性能一体式读写器，如图1所示，包括微处理器、天线、调制电路及解调电路，微处理器分别连接调制电路与解调电路，调制电路与解调电路均通过射频电路连接天线。
微处理器一方面产生需要发送至电子标签的信号，另一方面接收从电子标签返回的信号，将其解译、分析，并回传至应用程序或计算机，若接收的信号为加密信号还需要进行解密操作。调制电路将微处理器产生的信号通过锁相环加载成载波信号，并将其发送至射频电路，射频电路将该载波信号经天线发送至电子标签。解调电路接收从天线发送的源自电子标签的信号，并对该信号进行解调。
如图1所示，调制电路的一端连接第一晶振，另一端连接锁相环组件。第一晶振产生电磁场，通过该电磁场确定rfid工作系统的工作频率。
如图2所示，锁相环组件自输入端至输出端包括鉴相器、环路滤波器及压控振荡器，调制电路连接鉴相器，压控振荡器连接射频电路。压控振荡器与射频电路之间设置功率放大器，功率放大器经锁相环形成的载波信号放大经射频电路、天线发送至电子标签。
锁相环组件的输出信号与锁相环组件的输入信号频率一致时，锁相环组件的输出电压与锁相环组件的输入电压相位差恒定。
当锁相环组件的输入电压ui(t)与输出电压uo(t)的频率相等，相位差为恒定常量时，鉴相器输出中的低频分量为零，环路滤波器的输出也为零，压控振荡器的振荡频率不发生变换。
若锁相环组件的输入电压ui(t)与输出电压uo(t)的频率不相等，鉴相器产生低频分量ud(t)，并通过环路滤波器使压控振荡器的频率发生变化。这种变化不断使得输出电压uo(t)的频率发生变化，并向趋于输入电压ui(t)的频率发生变化，最终使得二者的频率一致，相位差恒定。此时由于锁相环组件的输入电压ui(t)与输出电压uo(t)均为直流电压，压控振荡器的输出频率将停止变化，环路处于“锁定”状态。当输入电压ui(t)的频率发生变化时，压控振荡器的输出就能跟上这个变化，实施跟踪和捕捉的过程，达到频率相等的要求。
解调电路包括差分放大器，差分放大器利用其中的一只晶体管降低温度漂移。差分放大器包括两个连接同一发射极的放大电路，这两个放大电路的元件参数完全相同。两个放大电路共同连接的房发射极接地端加上一个负电压，发射极经发射极电阻连接负电压，两个放大电路共同连接发射极电阻，差分放大器通过发射极电阻控制差分放大器的静态工作电流。发射极电阻对差模信号无反馈作用，因此不影响差模电压放大倍数，但对共模信号有较强的负反馈作用，故可以有效地抑制温漂，稳定工作点。
微处理器连接电源电路，为微处理器提供电能。
如图1所示，读写器还包括若干个外设接口，微处理器通过这些外设接口连接计算机。优选的，外设接口的类型包括rj45、rs232、rs485及uart的一种或多种。
微处理器连接第二晶振，第二晶振为微处理器提供主频，使得微处理器可以达到最高工作频率。
优选的，微处理器的型号为stm32f107vct6。
优选的，功率放大器的型号为rf5110gtr7。
本实用新型基于分立元器件上搭建超高频读写器，对比使用总成集成芯片的读写器，本实用新型除了处理器外均使用分立元器件，在元器件布局上更为灵活，减少了pcb设计费用，降低成本，且性能不逊色于使用集成芯片的读写器。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
1.高性能一体式读写器，其特征在于，包括微处理器、天线、调制电路及解调电路，所述微处理器分别连接所述调制电路与所述解调电路，所述调制电路与所述解调电路均通过射频电路连接天线，
所述调制电路的一端连接第一晶振，另一端连接锁相环组件，所述锁相环组件自输入端至输出端包括鉴相器、环路滤波器及压控振荡器，所述调制电路连接所述鉴相器，所述压控振荡器连接所述射频电路。
2.根据权利要求1中所述的高性能一体式读写器，其特征在于，所述压控振荡器与所述射频电路之间设置功率放大器。
3.根据权利要求1中所述的高性能一体式读写器，其特征在于，所述锁相环组件的输出信号与所述锁相环组件的输入信号频率一致时，所述锁相环组件的输出电压与所述锁相环组件的输入电压相位差恒定。
4.根据权利要求3中所述的高性能一体式读写器，其特征在于，所述锁相环组件的输出电压与所述锁相环组件的输入电压均为直流电压。
5.根据权利要求1中所述的高性能一体式读写器，其特征在于，所述解调电路包括差分放大器，所述差分放大器包括两个连接同一发射极的放大电路。
6.根据权利要求5中所述的高性能一体式读写器，其特征在于，所述发射极经发射极电阻连接负电压，所述发射极电阻控制所述差分放大器的静态工作电流。
7.根据权利要求1中所述的高性能一体式读写器，其特征在于，包括若干个外设接口，所述微处理器通过所述外设接口连接计算机。
8.根据权利要求7中所述的高性能一体式读写器，其特征在于，所述外设接口的类型包括rj45、rs232、rs485及uart的一种或多种。
9.根据权利要求1中所述的高性能一体式读写器，其特征在于，所述微处理器的型号包括stm32f107vct6。
10.根据权利要求1中所述的高性能一体式读写器，其特征在于，所述微处理器连接第二晶振。
技术总结