一种用于无源UHF RFID应答器的阻抗匹配方法

提出了一种可以在915MHz ISM频带下工作的、符合ISO/IEC 18000-6B标准的无源UHF RFID应答器的阻抗匹配方法.该UHF RFID应答器具有复数阻抗并从射频电磁场接收能量.该阻抗匹配方法利用天线的寄生电感,通过调整反向散射电路的电容来改变匹配网络的容抗,从而实现ASK调制.而且,该阻抗匹配方法在阅读器、天线与应答器之间达到了最大的功率传输.采用该阻抗匹配方法的应答器芯片通过支持肖特基二极管和EEPROM的Chartered 0.35μm 2P4M CMOS工艺进行流片,经测试其工作距离约为4m.     

一种用于无源UHF RFID应答器的阻抗匹配方法

提出了一种可以在915MHz ISM频带下工作的、符合ISO/IEC 18000-6B标准的无源UHF RFID应答器的阻抗匹配方法.该UHF RFID应答器具有复数阻抗并从射频电磁场接收能量.该阻抗匹配方法利用天线的寄生电感,通过调整反向散射电路的电容来改变匹配网络的容抗,从而实现ASK调制.而且,该阻抗匹配方法在阅读器、天线与应答器之间达到了最大的功率传输.采用该阻抗匹配方法的应答器芯片通过支持肖特基二极管和EEPROM的Chartered 0.35μm 2P4M CMOS工艺进行流片,经测试其工作距离约为4m.     

Low‐Power 512‐Bit EEPROM Designed for UHF RFID Tag Chip

In this paper, the design of a low‐power 512‐bit synchronous EEPROM for a passive UHF RFID tag chip is presented. We apply low‐power schemes, such as dual power supply voltage (VDD=1.5 V and VDDP=2.5 V), clocked inverter sensing, voltage‐up converter, I/O interface, and Dickson charge pump using Schottky diode. An EEPROM is fabricated with the 0.25 μm EEPROM process. Power dissipation is 32.78 μW in the read cycle and 78.05 μW in the write cycle. The layout size is 449.3 μm × 480.67 μm.     

无源UHF RFID标签的低成本阻抗匹配网络设计

提出了一种符合ISO/IEC18000-6C标准的无源RFID(射频识别)标签的低成本阻抗匹配网络。该设计基于复功率波反射系数的概念,修正芯片输入阻抗,在片内添加阻抗匹配电路。通过变化芯片阻抗和天线共轭匹配及失配间切换,有效完成信号的调制反射。提出的电路结构简单,易于实现,在读写器、标签天线和芯片之间实现了功率传输的最大化,提高了芯片输入电压以及读写器对标签反射信号的识别率。采用该阻抗匹配网络的芯片基于chartered 0.35μm CMOS工艺实现。测试结果表明,在923MHz频带下,倍压电路输出可达1.47V,标签满足系统设计要求。     

Built-in ESD Protection for RFID Tag ICs

The built-in Electro-Static discharge (ESD) protection circuits for Radio frequency identification (RFID) tag ICs are proposed.The ESD protection function is built into the rectifier and amplitude limiter.The rectifier and limiter are connected directly to the RF interface,and some transistors can discharge the larger current.These transistors can be used to build ESD protection circuits,through the redesign and optimization.The built-in ESD protection circuits can improve the ESD protection level and reduce the layout area.The circuits have been fabricated in 0.18μm CMOS process.The test results show that the built-in ESD protection circuits work well under 4kV ESD pressure and save as much as 72％ of the layout area compare with foundry standard ESD protection cells.     

低功耗UHF频段RFID标签数字基带电路

通过对UHF频段EPC Global Class1 Generate2协议进行分析,详细论述了符合协议要求的被动式无源射频身份识别(RFID)标签的数字电路系统方案,并提出了一种新颖的、针对RFID标签的数字基带低功耗电路。在0.18 μm CMOS工艺环境下,使用Synopsys工具对电路进行前端综合和后端物理实现,同时对电路的功耗进行了简要的分析。仿真及测试结果表明,该标签数字基带电路功能符合协议要求。     

低功耗RFID电源产生电路的优化设计

电子标签是创新消费模式、提升生活质量和工作效率的热门新科技,但是由于功耗和成本的原因阻碍了其广泛应用.介绍了一种电子标签芯片电源产生电路的优化设计,探讨了限幅电路、整流电路、模拟电源电路、数字电源电路和EEPROM高压电路的低功耗设计技术和实现方法,提出了融合并联分流的限幅电路、改进的桥式整流电路、带有低压检测复位功能的模拟电源电路.低功耗电源产生电路已成功应用到无源电子标签芯片的设计中,并在SMIC O.35μmCMOS工艺下流片成功.     

超高频RFID标签芯片射频电路的分析与测试(英文)

提出了一种应用于超高频(Ultra high frequency,UHF)射频识别(Radio frequency identification,RFID)标签芯片的射频测试技术。针对UHF RFID标签芯片射频电路的特殊工作方式,该技术可对芯片的输入阻抗和灵敏度进行准确测量,并同时完成芯片功能验证。与传统的RFID标签芯片射频测试技术相比,文中的方案利用商用阅读器和可调衰减器代替了高端或RFID专用测试设备,因此极大降低了测试成本。利用该测试方案,对已开发的UHF RFID标签芯片进行了测试与验证,并利用测试结果完成了折叠偶极子天线设计以实现芯片与天线之间的阻抗匹配。将芯片与天线组装成无源标签,其灵敏度可达-10.5 dBm。实验结果证明了该方案的正确性。     

UHF频段无源RFID标签阅读距离影响因素分析

在物品识别领域,RFID技术应用的快速发展对RFID标签的读出距离不断提出新的要求.通过对增加UHF900 MHz频段无源电子标签阅读距离的主要方法的研究,着重从电子标签设计中的如下几个要素进行了探讨:天线及标签芯片阻抗匹配、天线及标签芯片的品质因数以及标签基底材料的选择.     

无源UHFRFID标签芯片基带处理器的低功耗设计

在分析ISO18000-6C标准内容的基础上,提出了一种基带处理器的结构,设计了一款符合ISO18000-6C标准的UHF RFID标签芯片的基带处理器。该基带处理器可支持协议规定的所有强制命令。设计通过降低工作电压、降低工作频率、使用门控时钟、增加功耗管理模块等一系列低功耗设计以降低处理器的功率消耗。在Xillinx的Virtex-4FPGA上验证满足协议功能要求,并在工作电压为1V,时钟为1.92MHz时,功耗仿真结果为9.9μW,很好的完成了低功耗电子标签的基带处理器设计。     

低功耗UHF RFID标签基带处理器的ASIC实现

设计并实现了一种新颖的超高频RFID标签的基带处理器.该标签以ISO/IEC 18000-6C协议为基础,但在反向链路通信方面,在原协议FM0编码/Miller调制副载波的基础上增加了扩频编码的实现,目的是提高反向链路的通信信噪比.该设计支持协议要求的所有11条强制命令的读写操作,概率/分槽防冲突算法,以及对存储器的读写操作.设计中采用了低功耗技术,显著降低了芯片的平均功耗和峰值功耗.芯片采用0.18 μm6层金属CMOS工艺进行流片,面积为0.5mm2.测试结果表明,芯片消耗功耗约为16μW,最低工作电压为1.04 V.     

一种用于单片UHF RFID阅读器中的低相位噪声LC VCO设计

介绍了一种适用于UHF RFID(Radio Frequency Identification)阅读器的低相位噪声压控振荡器(VCO)电路.通过在传统的VCO电路中加入抑制电源噪声的regulator并在共模端加入平衡滤波电路对尾电流源的二次谐波分量进行抑制来降低1/f3区域的相位噪声,同时选取合适的电感值及其Q值使得VCO在1/f2区域也能获得较佳的相位噪声性能.同时,文中给出了本设计中使用的低噪声基准源电路.整个电路采用UMC0.18 μm MM/RF CMOS工艺实现,仿真与测试结果显示所提出的VCO结构和传统VCO相比几乎在所有区域内对相噪声均有5 dB的改善.本设计使用的电源电压为3.3 V,VCO中心频率为1.8 GHz,调谐范围约为11%,频偏1MHz处相位噪声约为-127 dBc/Hz,总电流约为7.2 mA.     

用于超高频RFID电子标签的高稳定低压低功耗振荡器的设计

稳定性、低功耗振荡器是超高频RFID芯片设计所关心的问题,设计了能够依据片内RC常数来调节频率的新型振荡器,提高了输出频率的准确性和稳定性,同时满足低压低功耗要求.基于SMIC 0.18 μm Mixed Signal 模型库对电路进行了仿真,工作电压为1.4 V,输出频率1.92 MHz,振荡器的频率偏差不超过2%,消耗的总功耗约为2 μW.     

超高频射频设别应答器调制可解析模型研究

文章描述了一种应用于超高频无源射频识别应答器背散射调制的可解析模型.我们采用单个MOS管进行幅度键控调制,并分析了调制器的输入阻抗在"开启"和"关闭"模式下的具体情况,使得优化调制电路、获得更理想的能效变得更为简单.该模型在SMIC 0.13 μ m 1P8M混合型号工艺上得到验证,仿真结果和模型预测吻合度很高.     

一种小型UHF RFID抗金属标签天线的设计

针对射频识别标签天线小型化、抗金属环境的实际需求,提出了一种可应用于金属环境的超高频射频识别标签天线.通过在矩形贴片上开槽来实现小型化,天线总尺寸为56 mm×50 mm×1.6 mm.通过改变槽的尺寸调节标签天线的输入阻抗,结合等效电路图分析抗金属标签天线的设计过程,从而方便地实现与标签芯片的共轭匹配.实验结果表明,实测和仿真结果比较吻合,标签阻抗匹配良好,实测最大读取距离达3.1m.与其他标签天线相比,该天线具有结构简单、成本低、易于实现和读取距离远等优势.     

轮胎嵌入式小型化UHF RFID 电子标签弯折天线设计

为提高轮胎嵌入式UHF RFID 电子标签读取可靠性,需要解决一对矛盾,即一方面,为保证电子标签与轮胎有良好的粘合性和绑定性,要求标签天线尺寸足够小;另一方面,轮胎无线电环境差,轮胎材料对电磁波的固有介质损耗和干扰要求电子标签天线尺寸应足够大,以提高电磁辐射能力。针对以往设计方法复杂、不利于标签与轮胎绑定的问题,根据Bode-Fano 阻抗匹配的约束,利用弯折天线的周期性和紧凑性,提出了一种简单、具有良好阻抗特性和绑定特性的轮胎嵌入式小型化UHF RFID 弯折天线方法,设计了一种物理空间受限的轮胎嵌入式小型化UHF RFID 弯折天线。HFSS 仿真验证表明,设计的天线在833 ~971MHz 频带范围内回波损耗小于-10dB,覆盖了美国RFID 标准带宽902 ~928MHz,最大辐射增益为2. 4dBi。最后,通过设计的轮胎嵌入式RFID 电子标签测试,结果表明:当读取距离小于90cm 时,标签识别率大都大于80%;当读取距离小于50cm 时,标签识别率大于90%,标签与轮胎具有良好的绑定效果,满足设计要求。     

无源RFID标签芯片灵敏度测试方法研究

提出一种测试UHF频段无源RFID标签芯片灵敏度的方法。该方法依据矢量网络分析仪和标签测试仪接口特性阻抗相同的特性,利用矢量网络分析仪测试标签芯片的反射系数,然后通过标签测试仪测试芯片和仪器接口的匹配损耗,进而计算标签芯片的灵敏度。利用该方法对NXP_G2XM芯片和Impinj_Monza3芯片在800～1 000MHz频段内灵敏度进行测试,并将测试结果与datasheet进行对照,分析误差产生的原因,最终证明此方法的准确性。该测试方法采用常规仪器对800～1 000MHz频段内灵敏度进行测试,有重要实际意义。     

无源UHF RFID电子标签模拟前端设计

提出了一种符合ISO/IEC 18000-6B标准的高性能无源UHF RFID电子标签模拟前端,在915MHz ISM频带下工作时其电流小于8μA.该模拟前端除天线外无外接元器件,通过肖特基二极管整流器从射频电磁场接收能量.该RFID模拟前端包括本地振荡器、时钟产生电路、复位电路、匹配网络和反向散射电路、整流器、稳压器以及AM解调器等.该芯片采用支持肖特基二极管和EEPROM的Chartered 0.35μm 2P4M CMOS工艺进行流片,读取距离大于3m,芯片面积为300μm×720μm.     

面向海关应用的UHF RFID电子标签芯片基带处理器

设计了一款基于ISO 18000-6C协议且适用于海关集装箱运输监控的数字基带处理器。提出并分析了数字基带处理器的总体结构以及模块划分,详细介绍了锁离合采集、锁离合监测记录等关键电路的设计。芯片采用TSMC 0.18μm 1P5M嵌入式EEPROM混合CMOS工艺实现。测试结果表明,芯片支持协议规定的所有功能,能正确记录开锁次数,其正常工作的最低电压为1V,平均电流为6.7μA,功耗为6.7μW,芯片尺寸为710μm×320μm。     

一种面向卷烟包装新型超高频rfid标签天线设计

本文设计了一种新型的抗金属无源UHF射频识别(RFID)印刷标签天线.该天线可以应用在卷烟包装上,仿真和实测数据证明,在915MHz处天线的阻抗为(20+j149)Ω,能和Alien Higgs -2芯片很好的实现共轭匹配.该标签天线的工作带宽为31MHz,通过RFID阅读器实测表明,所设计的标签天线读取距离可达到0.8m.