半有源高頻RFID標(biāo)簽芯片模擬前端的研究和設(shè)計(jì).pdf

1、近年來，射頻識(shí)別（Radio Frequency Identification-RFID）技術(shù)在供應(yīng)鏈管理、公共交通、零售業(yè)、物流跟蹤和門禁系統(tǒng)等領(lǐng)域中有著廣泛的應(yīng)用。隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和無線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，集成傳感器的RFID標(biāo)簽芯片成為了RFID技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)。半有源標(biāo)簽由于自身攜帶電池，突破了功耗瓶頸，為傳感器、高強(qiáng)度的安全算法等功能在射頻系統(tǒng)中的應(yīng)用提供了可能。因此，半有源標(biāo)簽在RFID標(biāo)簽芯片功能性增強(qiáng)的趨勢(shì)下有著巨大的應(yīng)用前景

2、。本文針對(duì)高頻半有源RFID標(biāo)簽芯片模擬前端系統(tǒng)和關(guān)鍵模塊進(jìn)行了研究和實(shí)現(xiàn)。
　　首先，本文闡述了半有源標(biāo)簽芯片工作原理，并從識(shí)讀距離和使用壽命兩個(gè)方面分析了半有源標(biāo)簽芯片的關(guān)鍵性能，同時(shí)構(gòu)建了高頻半有源標(biāo)簽芯片模擬前端的系統(tǒng)架構(gòu)。
　　其次，本文對(duì)高頻半有源RFID標(biāo)簽芯片模擬前端的關(guān)鍵模塊進(jìn)行了研究和設(shè)計(jì)，其中闡明了NMOS柵交叉全波整流電路的輸出電壓與其損耗來源，介紹并分析了目前常用的時(shí)序檢測(cè)喚醒電路和能量檢測(cè)喚醒電路

3、，在解調(diào)理論分析的基礎(chǔ)上構(gòu)建了適用于高頻半有源RFID標(biāo)簽芯片的10％ASK解調(diào)和100％解調(diào)電路，同時(shí)研究了低成本的副載波返回調(diào)制的機(jī)理和實(shí)現(xiàn)方式。
　　最后，本文基于華虹NEC0.13μm1P4M CMOS工藝優(yōu)化并實(shí)現(xiàn)了適用于ISO/IEC14443 Type A協(xié)議的高頻半有源RFID標(biāo)簽芯片的模擬前端電路。仿真結(jié)果顯示，該模擬前端實(shí)現(xiàn)了喚醒電路約100pW的極低休眠功耗和相對(duì)于無源模擬前端更遠(yuǎn)的識(shí)讀距離，更大的帶載能力。