改造低频RFID发送器：支持868MHz高频应用

本文探讨了如何利用现有的低频ISM RF发送器改造为支持高频应用，特别是将300MHz至450MHz的发送器应用于868MHz频段，以适应欧洲868MHz至870MHz的免授权频段。作者通过一系列测试分析了这种转换的可能性和潜在挑战。 在RFID技术中，低频（LF）和高频（HF）系统通常用于不同的应用。LF系统工作在约125kHz至134kHz的频率，而HF系统则工作在13.56MHz。然而，由于市场对更高效能和更宽频段的需求，将LF发送器改造成支持HF应用变得越来越重要。本文聚焦于如何利用设计为LF频段的RF集成电路（IC），特别是434MHz的发送器，去实现868MHz的发送功能。 理论上的挑战主要在于开关功率放大器（PA）。在LF系统中，PA的二次谐波通常只比基波低3dB，这在HF频段可能会导致不合规的频谱辐射。868MHz频段的标准比LF频段更为严格，尤其是在相位噪声和带外辐射方面。尽管如此，文章提出，如果可以接受一定程度的效率和功率性能损失，使用434MHz的IC构建868MHz的ASK（幅度键控）发送器仍然是可行的。 PA在LF发送器中的作用是产生占空比为0.25的脉冲序列，这些脉冲的频谱分布在载频的整数倍频点。每个谐波的幅度由sinc函数决定，使得在4倍载频处的谐波幅度为零。当观察434MHz发送器的频谱时，可以发现868MHz的二次谐波仅比基频低3dB。这意味着改造LF发送器到HF频段可能需要对PA和调谐电路进行精细调整。 为了成功改造LF发送器，可能需要优化PA的线性度，减少谐波产生，同时可能需要改进振荡器设计以满足HF频段的相位噪声要求。此外，调谐电路也需要重新配置以适应新的工作频率。可能的解决方案包括使用更高级的PA设计，如采用多级PA或者引入预失真技术，以及对整个系统的滤波器设计进行调整，以减小不必要的频谱泄漏。 尽管存在技术挑战，但通过创新和工程上的努力，确实有可能将LF RF发送器改造成支持HF应用的设备。这为那些寻求成本效益和快速市场部署的解决方案提供了可能，尤其是对于只需要较低发射功率或可接受效率损失的特定应用场景。然而，这种改造需要谨慎进行，以确保符合所有相关的电磁兼容性和频谱管理法规。