一种无源UHF RFID电子标签验证开发平台

提出了一种符合ISO/IEC 18000-6B标准的无源UHF RFID电子标签验证开发平台,其工作在915MHz ISM频带下.该平台有效减少了设计开发时间及成本,并实现了电子标签的快速原型设计.该平台包括RFID模拟前端以及采用Altera ACEX FPGA实现的标签控制逻辑.RFID模拟前端采用Chartered 0.35μm 2P4M CMOS工艺进行流片,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,通过调整FPGA中的标签控制逻辑,该平台实现了快速、灵活而高效的RFID验证开发.     

ISO/IEC18000-6B标签逻辑电路低面积设计

简要介绍了射频识别技术(RFID)协议ISO/IEC 18000-6B的通信,并基于该协议用VHDL语言设计了标签的逻辑部分电路.设计时运用命令分类、实时处理、资源共享等技术减少硬件资源,在SMIC 0.18μm工艺下综合为24 791μm2,并用Primepower测得功耗约10.6μW.设计采用Xilinx的FPGA开发平台进行了验证,逻辑分析仪结果表明设计满足要求.该电路应用于ISO/IEC18000-6B协议下RFID标签的数字部分.     

低压低功耗无源UHF RFID标签芯片模拟前端电路的设计

本文从设计符合EPCTM C1G2协议的超高频无源射频识别标签芯片的角度出发,对RFID标签芯片模拟前端电路进行设计.通过对各个关键电路的功耗与电源进行优化,实现了一个符合协议要求的低电压、低功耗的超高频无源RFID标签芯片的模拟前端.该UHF RFID标签模拟前端设计采用SMIC 0.18 μm EEPROM CMOS工艺库.仿真结果表明,标签芯片模拟前端的整体功耗控制在2.5 μW以下,工作电源可低至1 V,更好地满足了超高频无源射频识别标签芯片应用需求.     

集成温度传感器的超高频无源电子标签芯片设计

提出了实现具有温度传感功能的RFID无源标签芯片电路设计思路,针对900MHz超高频EPC Class0协议,采用多电压设计思想提出电子标签结构及参考电路,包括射频前端接收电路、数字逻辑控制部分、温度传感及量化、存储器四部分.采用Chartered0.35μm CMOS工艺库仿真.芯片工作电流15.4μA(不包括存储器),温度量化采用一个低功耗8位逐次逼近模数转化器实现,输出温度量化误差在-10~120℃范围内为±2℃.     

基于EPC Class0协议超高频温度传感器无源电子标签

提出了实现具有温度传感功能的RFID无源标签芯片电路的设计思路,结合900MHz超高频EPC Class0协议,提出电子标签结构及参考电路,包括射频前端接收电路、数字逻辑控制部分、温度传感及量化和存储器四部分组成。采用Chartered0.35μm CMOS工艺流片、测试。温度量化采用一个低功耗8位逐次逼近模数转化器实现,输出温度量化误差在0～90℃范围内为±2℃。芯片测试工作电流20.7μA(不包含存储器)。     

UHF RFID标签芯片模拟射频前端设计

对射频识别标签芯片系统结构及工作原理进行分析,设计应用于符合ISO18000—6C／B两种标准的UHFRFID标签芯片的模拟射频前端,主要包括整流电路、稳压电路、调制／解调电路、上电复位及时钟产生电路。模拟射频前端芯片采用TSMC0．18μm CMOS混合信号工艺流片验证。测试结果表明,所研制的模拟射频前端性能满足UHF RFID标签芯片系统要求。     

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.     

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.     

一种13.56MHz无源射频识别模拟前端的设计

提出了一种基于ISO/IEC18000-3协议的高频13.56MHz射频识别(RFID)标签芯片的模拟前端电路结构,采用Chartered 0.35μm EEPROM工艺进行流片验证。该芯片实现了无源RFID标签芯片通信时所需的整流、稳压供电、时钟恢复、信号解调以及副载波调制的全部功能。     

基于RFID技术的智能衣柜系统设计

针对衣柜中的衣物难以寻找以及衣物管理效率低下的问题,设计了一款基于RFID技术的智能衣柜系统。该系统采用了FPGA平台和RFID技术,主要由RFID阅读器、电子标签、FPGA模块和显示模块组成,相应的电子标签固定在衣物上,RFID阅读器作为发射和接收高频信号的节点,FPGA模块根据RFID测得的相位差来计算相隔的距离,进而确定电子标签的距离,并将测得的距离转换成电子标签在衣柜内的区域,显示在液晶屏上。实验验证表明,该系统能较好地完成定位测距功能,精度可达到厘米级,可以满足智能衣柜寻找衣物的需求。     

射频识别芯片设计中时钟树功耗的优化与实现

UHF RFID是一款超高频射频识别标签芯片,该芯片采用无源供电方式,对于无源标签而言,工作距离是一个非常重要的指标,这个工作距离与芯片灵敏度有关,而灵敏度又要求功耗要低,因此低功耗设计成为RFID芯片研发过程中的主要突破点。在RFID芯片中的功耗主要有模拟射频前端电路,存储器,数字逻辑三部分,而在数字逻辑电路中时钟树上的功耗会占逻辑功耗不小的部分。本文着重从降低数字逻辑时钟树功耗方面阐述了一款基于ISO18000-6Type C协议的UHF RFID标签基带处理器的的优化和实现。     

超高频无源RFID标签的一些关键电路的设计

本文针对超高频无源RFID标签芯片的设计,给出了一些关键电路的设计考虑。文章从UHFRFID标签的基本组成结构入手,先介绍了四种电源恢复电路结构,以及在标准CMOS工艺下制作肖特基二极管来组成倍压电路的解决方案。然后针对电源稳压电路,提出了串联型和并联型两种稳压电路。文章针对ASK包络解调电路,提出了新的泄流源的设计。最后,文章介绍了启动信号产生电路的设计考虑。     

UHF RFID标签基带处理器的低功耗设计

随着超高频RFID标签的应用越来越广泛,在提高其性能上的需求也越来越迫切.对于无源标签,工作距离是一个非常重要的指标.要提高工作距离,就要降低标签的功耗.着重从降低功耗方面阐述了一款基于ISO18000-6 Type C协议的UHF RFID标签基带处理器的设计.简要介绍了设计的结构,详细阐述了各种低功耗设计技术,如动态控制时钟频率、寄存器复用、使用计数器和组合逻辑代替移位寄存器、异步计数器、门控时钟等的应用.结果证明,这些措施有效地降低了功耗,仿真结果为在工作电压为1 V,时钟为2.5 MHz时,功耗为4.8 μW;目前实现了前三项措施的流片,测试结果表明工作电压为1 V,时钟为2.5 MHz时,功耗为8.03 μW.     

基于BLF时钟的RFID低功耗数字基带设计

提出了一种符合ISO/IEC 18000-6C协议中关于时序规定的射频识别(RFID)无源标签芯片低功耗数字基带处理器的设计.基于采用模拟前端反向散射链路频率(BLF)时钟的方案,将BLF的二倍频设置为基带中的全局时钟,构建BLF和基带数据处理速率之间的联系;同时在设计中采用门控时钟和行波计数器代替传统计数器等低功耗策略.芯片经TSMC 0.18 μmCMOS混合信号工艺流片,实测结果表明,采用该设计的标签最远识别距离为7 m,数字基带动态功耗明显降低,且更加符合RFID协议的要求.     

集成高效率电荷泵的无源电子标签芯片射频前端设计

提出了一种满足ISO/IEC18000-6C标准的无源超高频RFID(射频识别)标签芯片的射频前端结构,该结构包括高效率电荷泵、解调器、调制器、阻抗匹配网络和ESD保护电路。电荷泵通过阈值补偿原理及精确控制补偿电压有效抑制反向漏电流,消除了传统电荷泵中的阈值损失。芯片经TSMC0.18μm CMOS mixed signal工艺流片,实测结果表明,标签最远读距离达7m,写距离为3m,可应用于识别与定位,同时满足HBM2 000V的抗静电指标。     

应用于无源UHF RFID传感器接口的低功耗低压转换器设计

为了增加射频识别（RFID）传感器的识读范围,针对无源超高频（ultra high frequency,UHF）RFID标签的传感器接口,提出了一种新的低功耗低压时间数字转换器设计。该传感器接口采用基于游标原理的高效时数转换器,在保证分辨率和转换效率的同时,能够实现较低的功耗和较大的动态范围。采用TSMC 90nm标准CMOS技术设计并制造。测量结果显示相比其他类似结构,提出接口在输入时间范围28.18-42.94 时有效分辨率为10.48bits。采样率为20 KS/s时,转换器转化效率为0.396 pJ/bit,且功耗和电压供应分别仅为3.84 和0.6V,能够有效增强无源UHF RFID压力传感器标签的识读范围。     

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.     

UHF频段无源RFID系统干扰分析与抑制策略

在射频识别(RFID)领域,由于UHF频段无源RFID电子标签读写距离远、价格低、寿命长等特点,该频段RFID技术受到世界各国的广泛重视.本文首先介绍UHF频段RFID系统工作原理,然后进行该频段RFID系统的干扰分析并量化分析干扰对RFID读写距离的影响,最后给出UHF频段RFID技术的干扰抑制和部署策略,对该频段RFID技术的应用普及具有重要意义.