基于AS3992的超高频RFID读写器硬件设计

分析了读写器在RFID系统中的作用及读写器硬件结构,给出了一款基于AS3992芯片的读写器硬件设计方案。该读写器工作频率的范围为860MHz-960MHz可调,符合ISO18000-6C的主流标准,能完成符合EPC Gen2标准的电子标签的所有读写及控制操作。     

一种基于ARM和Linux的超高频读写器设计

射频识别技术(RFID)是最近几年来发展最快的非接触自动识别技术,无论在理论上,还是在实际应用都非常理想.尤其是超高频(UHF) RFID技术,它具有读取距离远、识别速度快、识别多标签能力强等优点,广泛应用于高速公路不停车收费、物流管理、肉食品安全方面的货源跟踪、门禁考勤管理、机密文件管理等领域.文章以嵌入式技术为研究背景,结合软硬件开发平台,给出了一种基于ARM和Linux的超高频读写器设计思路.     

无源超高频RFID时钟不敏感基带设计与实现

为提高无源超高频RFID电子标签的性能,针对通信过程中标签解码对时钟精度要求严格以及反向散射编码需实现多通信速率的特点,提出一种对时钟精度相对不敏感的基带设计方法。通过区间分段的分频控制方法实现多通信速率的控制,采用相对比值解码的方法解决对基带时钟精度要求严格的问题。该设计实现了通信速率从40KHz到640KHz的动态覆盖,满足ISO/IEC18000-6C协议中对反向链路频率的规定,同时整个基带对系统时钟的偏差不敏感,可以工作在一个动态系统时钟下,为进一步降低系统时钟进而降低功耗奠定了基础。该设计最终采用TSMC 180nm CMOS工艺实现流片,测试结果与设计结果相吻合,具有良好的性能。     

基于超高频RFID的便携式仓储管理终端系统

提出并设计了一种基于超高频射频识别（RFID）技术的便携式仓储管理系统,介绍了射频识别技术及其相关硬件设备电子标签和读写器的组成、工作原理．该系统采用ARM7作为阅读器微控制器,采用无线局域网,与管理服务器进行数据的实时传输．实验表明,所设计的系统能准确的读取标签,有效的对库存货物进行查询、盘库,具有广泛的应用前景．     

一种用于UHF RFID标签的高稳定度时钟电路

设计了一种用于无源超高频射频识别标签芯片的时钟生成电路.在传统弛豫振荡器的基础上设置相位控制电容和相关校准电路,使输出时钟频率与工作电压和偏置电流不相关,抑制了电源的波动和偏差所引起的时钟抖动,保证了时钟频率的稳定性.同时,利用正负两种温度系数的电阻的温度补偿作用及相应的校准控制,实现了当温度在较大范围变化时时钟的周期稳定性.该电路在TSMC 0.18μm工艺下流片.测试结果显示,该方法可以获得更大的时钟校准范围和更高的输出时钟精度,电路功耗0.86μW,适合无源芯片的使用.     

一种全新的无源超高频标签芯片架构设计

为降低标签芯片功耗和提高无源超高频射频识别(UHF RFID)系统的识读距离,提出了一种全新的UHF RFID标签芯片架构．基于该架构设计的芯片能够根据读写器发送的命令,自动同步提取解码时钟用于命令解析,同时,能够根据启动盘点周期的query命令中的TRcal的长度以及DR值,生成满足反向散射频率要求的时钟．生成的反向散射时钟频率与制造工艺及芯片工作环境无关,工作中无需校准．相比传统的基于高频率采样时钟的结构,该设计架构不需要产生全局的用于采样数据的高频时钟,以及为自适应调整反向散射频率而在基带所作的复杂的分频,因此具有电路规模小、整体功耗低的优点．采用TSMC 0.18μm mixed signal工艺下的库文件进行仿真以及最终流片,仿真以及测试结果表明,基于该架构的芯片电路在完成相同功能的前提下,电路的整体规模是传统结构的90％,功耗是传统结构的70％．     

一种新型超高频射频识别阅读器的信号源设计

介绍一种使用相控阵天线的超高频射频识别(UHF RFID)阅读器发射机的设计方案,并设计了适用于此发射机的信号源.该信号源采用STM32F407作为主控芯片,根据波束形成算法,应用直接数字频率合成技术,能够产生满足阅读器要求的信号.实际测试结果显示:此信号源的每路输出在1 GHz频率范围内的杂散抑制为-50dBc,频偏100kHz处的相位噪声为-100.6 dBc/Hz,能够输出调制深度为90%的ASK调制信号.输出滤波器100MHz带宽内的衰减小于-3 dB,在300 MHz以上频率范围内的衰减大于-40 dB.该信号源能够完全适用于相控阵天线UHF RFID阅读器,对于提高UHF RFID阅读器的读写距离及RFID技术的广泛应用具有参考价值.     

无源超高频RFID低压高效电荷泵的设计与实现

提出了一种适用于无源超高频射频识别(RFID)标签的低压高效电荷泵电路的设计方案,用以最大化标签的识别距离。该方案利用偏置电路为主电荷泵提供偏置电压,通过二极管连接的MOSFET抑制偏置电路的负载电流来提高偏置电压,大大减小了传统电荷泵中的阈值损失,有效抑制了反向漏电流,提高了电荷泵的灵敏度和能量转换效率。该结构使用chartered 0.35 μm CMOS工艺进行流片验证,实测结果表明,在输入275 mV负载电阻200 kΩ情况下,电荷泵输出可达1.47 V,能量转换效率最高可达26.2%;采用该电荷泵的RFID标签识别距离最远可达4.2 m。该设计为RFID芯片的良好性能提供了可靠保证。     

一种适用于超高频射频识别的温度传感器

设计了一种采用双压控振荡器的适用于超高频射频识别(UHF RFID)应用的温度传感器,可应用于环境温度检测以及物流链中．由于采用了两个结构完全相同的压控振荡器,可以抵消工艺偏差和电源电压变化等因素带来的影响,使输出仅和温度有关．采用了时分工作方式,使电路在检测完温度以后处于关断状态,有效地避免了重复计数的问题,并使该传感器完全不影响整体标签的工作距离．采用SMIC 0.18μm 2P4M EEPROM工艺进行流片,测试结果显示,标签读距离达到6m,写距离达到2.5m;在-40℃～+85℃温度范围内,温度测量精度为0.5℃,误差最大不超过±1.5℃．     

超高频RFID编解码系统研究与设计

超高频RFID系统的无源标签通过调制来自读写器的射频信号获取能量,并将其反向散射,从而将信息传递回读写器.为了使标签从读写器信号中取得更多的能量并降低能量消耗,超高频RFID系统采用了特殊的编码方式.本文介绍了ISO/IEC18000-6标准中A、B两类短程通信的调制编码方式,系统地分析了FM0双相间隔编码和脉冲间隔编码（PIE）的特点,并用FPGA实现了这两种编码的编解码电路.     

UHF RFID阅读器基带处理发送端电路的设计

UHF RFID阅读器基带处理芯片包括发送端、接收端和主控嵌入式CPU核3部分。该文给出了发送端电路的设计结构,介绍了ASK调制、成型滤波器等各电路模块的RTL设计。发送端电路的RTL仿真和FPGA原型验证结果表明,该设计能快速准确地完成RFID基带处理任务。     

UHF频段射频识别读写器的设计

结合ISO18000-6c的RFID系统标准,提出其读写器的设计方案。阐述了读写器的硬件设计,介绍了射频发送与接收单元的电路结构,并运用混频器直接下变频的方式对915 MHz信号进行解调,简化了解调电路。仿真测试结果说明该设计方案可满足实际RFID应用系统的需要。     

基于智能天线的UHF RFID接收机中IQ解调器的设计与实现

论述了基于智能天线的RFID接收机中IQ解调的基本原理和实现方法.运用ADI公司PLL ADF4350输出本振信号与固定IF调制信号在IQ解调器ADL5380混频得到IQ基带信号,然后进行滤波和调理,并送入模数转换器AD7352中进行数字化.经测试表明:本设计在中心频率837.5 MHz的10 M带宽内可以很好地实现RFID接收机中IQ解调的功能.     

用于UHF RFID标签的低功耗BLF产生电路

提出了一种反向散射链路频率生成电路,用于符合EPCTM Class1 Generation2协议的无源超高频射频识别(UHF RFID)芯片.该电路在读写器发送Query命令时生成控制信号,使积分器产生参考电压,控制弛张振荡器产生符合协议要求的反向散射链路频率.该电路采用TSMC0.18μm CMOS工艺实现.测试结果表明,在1V工作电压下功耗为0.52μW.采用该电路的UHFRFID芯片可以提高芯片工作距离以及读取速率.     

一种RFID电子标签的数字部分设计

根据ISO 15693协议的RFID标签芯片的结构原理,采用数字系统设计方法,在分析ISO 15693协议的基础上,着重对RFID数字部分进行了详细的分析,设计了符合ISO/IEC 15693标准的RFID标签芯片数字部分电路,结合FPGA进行了相应的仿真验证,说明该设计具有一定的实用价值。     

一种通用型UHF RFID读写器天线的设计

针对全球各国超高频(ultra high frequency,UHF)射频识别技术(radio frequency identification,RFID)系统许可频段不同问题以及圆极化特性天线需求,提出了一种覆盖全球UHF频段(840～960 MHz)的通用型RFID读写器天线.该天线以传统微带单极子天线为理论基础,采用一个V形边沿接地板和一个微带线偏心馈电的非对称多边形辐射贴片,实现了天线的圆极化和宽带化特性.天线尺寸大小为90 mm×100 mm×0.8 mm.使用HFSS软件对天线进行了建模、仿真和优化设计,并对天线实物进行了测试,测试结果跟仿真结果有着良好的一致性.最后得到的天线阻抗带宽为154 MHz,相对阻抗带宽为17.2％;轴比带宽为211 MHz,相对轴比带宽为22.8％;+Z方向上的最大增益为2.1 dBi;在+Z和-Z方向上分别辐射右旋圆极化波和左旋圆极化波.该天线具有宽带且小型化的良好特性,能满足全球通用型UHF RFID读写器天线的应用要求.