無源UHF RFID標(biāo)簽芯片射頻前端設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn).pdf

1、射頻識(shí)別(RFID)是一種自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，利用數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和遠(yuǎn)程讀取數(shù)據(jù)來實(shí)現(xiàn)識(shí)別過程。無源超高頻射頻識(shí)別技術(shù)以其遠(yuǎn)距離、高速度和低成本已經(jīng)成為RFID技術(shù)的研究熱點(diǎn)，并將成為未來信息社會(huì)建設(shè)的一項(xiàng)基礎(chǔ)技術(shù)。本文針對(duì)射頻識(shí)別標(biāo)簽芯片的應(yīng)用需求，對(duì)射頻前端電路高性能、高靈敏度、低功耗、低成本方面展開了大量的研究。
　　 首先，本文對(duì)超高頻射頻識(shí)別系統(tǒng)的物理基礎(chǔ)及其工作鏈路進(jìn)行分析，從電磁場(chǎng)基本理論入手，對(duì)射頻識(shí)別系統(tǒng)的能量傳輸、數(shù)據(jù)傳輸

2、等物理過程進(jìn)行了分析，并介紹了射頻識(shí)別系統(tǒng)的組成及其對(duì)通訊過程。
　　 其次，本文對(duì)超高頻射頻電子標(biāo)簽的整體結(jié)構(gòu)做了介紹，同時(shí)分析了射頻前端各電路模塊的設(shè)計(jì)指標(biāo)。
　　 然后本文詳細(xì)闡述了射頻前端電路設(shè)計(jì)原理及過程，包括高效倍壓整流電路、調(diào)制電路、解調(diào)電路和ESD保護(hù)電路。針對(duì)射頻識(shí)別標(biāo)簽的低成本要求，本文設(shè)計(jì)一個(gè)只需標(biāo)準(zhǔn)CMOS工藝即可實(shí)現(xiàn)的高效倍壓整流電路；在低功耗方面，高效倍壓整流電路的效率達(dá)到60％～80％，在能

3、量需求方面滿足了遠(yuǎn)距離要求。同時(shí)改進(jìn)調(diào)制解調(diào)電路，使其靈敏度得到提高，滿足協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)要求，并使芯片在性能上滿足遠(yuǎn)距離要求。為保證芯片可靠性，本文設(shè)計(jì)了一個(gè)為保護(hù)天線接口PAD的ESD保護(hù)電路，在不影響芯片整體性能的情況下，保證芯片長(zhǎng)期有效的工作。
　　 最后給出了射頻前端及整個(gè)芯片的版圖設(shè)計(jì)，詳細(xì)闡述了版圖設(shè)計(jì)過程中所采取的一些方法和原則，并給出了測(cè)試相關(guān)方法及數(shù)據(jù)。
　　 本文設(shè)計(jì)的射頻識(shí)別標(biāo)簽芯片于2009年1月和20