UHF標(biāo)簽芯片模擬前端及低功耗關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、RFID無(wú)源超高頻（UHF）射頻識(shí)別系統(tǒng)是一種由標(biāo)簽和閱讀器組成，利用超高頻電磁波信號(hào)進(jìn)行信息交換并以此實(shí)現(xiàn)身份識(shí)別的技術(shù)。由于RFID UHF系統(tǒng)具有距離遠(yuǎn)、攜帶方便、成本低、讀取速度快和可多次擦寫(xiě)等優(yōu)點(diǎn)，目前在物流管理、智能城市等各種領(lǐng)域都被廣泛使用。
　　本論文主要設(shè)計(jì)了無(wú)源超高頻電子標(biāo)簽芯片的模擬射頻前端電路，并針對(duì)標(biāo)簽低功耗進(jìn)行了電路上的改進(jìn)。UHF電子標(biāo)簽是通過(guò)天線接收和反射信號(hào)來(lái)完成標(biāo)簽和閱讀器之間的通信，標(biāo)簽工作的

2、能量全部來(lái)自與閱讀器發(fā)射的信號(hào)，距離越遠(yuǎn)則接收到的能量就越小，因此要實(shí)現(xiàn)標(biāo)簽的遠(yuǎn)距離工作，降低標(biāo)簽的功耗和提高能量利用率是至關(guān)重要的。本論文從改進(jìn)標(biāo)簽芯片的時(shí)鐘電路和整流電路兩個(gè)方面降低標(biāo)簽的功耗和提高能量利用率，以此實(shí)現(xiàn)標(biāo)簽的遠(yuǎn)距離識(shí)別。
　　首先論文基于ISO/IEC18000 Type C協(xié)議介紹了RFID UHF系統(tǒng)的通信方式，包括前向鏈路和反向鏈路的能量傳播方式、標(biāo)簽與閱讀器通信的信息調(diào)制方式和編碼方式，它們?yōu)槟M射頻模

3、塊的設(shè)計(jì)提供了基本的理論基礎(chǔ)和參考。其次，我們對(duì)模擬射頻前端電路的每個(gè)子電路進(jìn)行了設(shè)計(jì)和研究，同時(shí)分析了其優(yōu)缺點(diǎn)。為了實(shí)現(xiàn)標(biāo)簽芯片的低功耗和較高的能量利用率，我們對(duì)時(shí)鐘電路和整流電路進(jìn)行了改進(jìn)，時(shí)鐘電路采用張弛振蕩電路，整流電路采用動(dòng)態(tài)閾值消除技術(shù)，最終采用Cadence Spectre工具基于SMIC0.18umRF工藝對(duì)電路進(jìn)行仿真優(yōu)化，仿真結(jié)果證實(shí)改進(jìn)后的電路可以大幅降低芯片的功耗，同時(shí)提高能量的利用率。最后，我們采用SMIC0.