超高頻RFID讀寫(xiě)器射頻前端的研究與設(shè)計(jì).pdf

1、射頻識(shí)別技術(shù)(RFID)作為近年來(lái)發(fā)展極為迅速的一種非接觸式自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，在理論和實(shí)際應(yīng)用方面都十分矚目。其中超高頻段(UHF)的RFID技術(shù)是國(guó)際上最先進(jìn)的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，它具有識(shí)別距離遠(yuǎn)、識(shí)別速度快、使用壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)，將廣泛應(yīng)用于電子路牌、高速公路收費(fèi)、物流管理、產(chǎn)品跟蹤等領(lǐng)域。在不久的將來(lái)，RFID技術(shù)必將逐步取代條形碼成為EPC領(lǐng)域的主宰，因此UHF頻段的RFID讀寫(xiě)器的研制有著很好的應(yīng)用前景。 目前，基于超高頻RFID讀

2、寫(xiě)器的研制在我國(guó)尚處于起步階段，射頻前端電路存在元器件數(shù)目多、成本高、功耗大等問(wèn)題。針對(duì)這一情況，論文以超高頻RFID讀寫(xiě)器射頻前端電路為研究對(duì)象，對(duì)讀寫(xiě)器射頻前端的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、參數(shù)選擇、電路設(shè)計(jì)與調(diào)試等方面作了詳細(xì)的分析和研究，主要研究?jī)?nèi)容有： (1)闡述了射頻識(shí)別技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r、系統(tǒng)構(gòu)成以及超高頻RFID系統(tǒng)的工作原理。分析了ISO/IEC18000-6 Type B標(biāo)準(zhǔn)，研究了射頻通信電路設(shè)計(jì)的相關(guān)理論。在以上這些討論的基礎(chǔ)

3、上，提出了超高頻讀寫(xiě)器總體設(shè)計(jì)方案。 (2)在發(fā)射電路中，設(shè)計(jì)了基于數(shù)字頻率合成器PLL400-915的鎖相環(huán)路，采用偽隨機(jī)跳頻控制，避免了環(huán)境電磁場(chǎng)干擾以及環(huán)境多徑效應(yīng)造成的射頻信號(hào)衰弱，大大提高了讀寫(xiě)器的讀寫(xiě)成功率。選用合適的射頻芯片，設(shè)計(jì)了符合ISO/IEC18000-6 Type B標(biāo)準(zhǔn)要求的射頻調(diào)制電路，射頻功率放大電路和電源管理電路，設(shè)計(jì)中實(shí)現(xiàn)了讀寫(xiě)器輸出功率可調(diào)，射頻放大器電源可管理的功能，有效地減少了讀寫(xiě)器的功耗

4、。 (3)在接收電路中，針對(duì)超高頻 RFID讀寫(xiě)器的工作特點(diǎn)，選用合適元件，設(shè)計(jì)了雙通道零中頻檢波接收電路，減少了元件數(shù)量，降低了讀寫(xiě)器成本和功耗。采用倍壓整流檢波方案得到了更高的輸出電壓，提高了接收機(jī)的靈敏度。 (4)根據(jù)讀寫(xiě)器總體設(shè)計(jì)要求，開(kāi)發(fā)了超高頻讀寫(xiě)器樣機(jī)，對(duì)其射頻模擬前端電路進(jìn)行了分模塊調(diào)試，給出了實(shí)驗(yàn)結(jié)果，并對(duì)調(diào)試過(guò)程中出現(xiàn)的相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行了分析。 通過(guò)對(duì)讀寫(xiě)器樣機(jī)測(cè)試表明，其輸出功率、讀卡距離、功耗