基于MF RC500的RFID读写器的天线及匹配电路设计

读写器的天线设计是影响射频识别系统工作距离的一个重要因素，基于MFRC500的读写器上的天线采用直接在PCB板上制作的微带天线；匹配电路的设计主要包括通过测试求出天线的等效电路、确定品质因子和阻抗匹配三个方面。     

基于PSO的射频天线自适应阻抗匹配

由于天线的场分布的易变性容易导致阻抗失配,从而会降低功率传输效率和输出信号功率。文章提出了一种射频天线自适应阻抗匹配的粒子群方法,在射频天线和激励源中间加入无源型匹配网络,根据负载阻抗实时变化快速,通过调节网络中可变电容和电感来实现共轭匹配,射频天线负载获得最大传输功率,从而提高RFID系统读写器的最大读取距离。     

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。     

电台天线调谐器选购指南

天线调谐器简称“天调”是电台发射机的常用设备。其主要作用是匹配天线与发射机输出端口的阻抗,这样有利于减小由于阻抗不匹配引起的驻波反射。也就是HAM中通常所说的减小驻波比。对于固定物理尺寸的天线．尤其是谐振型天线,不可能在较宽频率范围内都自然保持良好的阻抗匹配。所以就需要天调来完成匹配工作,这样也能提高传输效率。     

用于射频识别标签天线测试的可调匹配网络

设计了一款用于超高频射频识别标签天线阻抗测试的匹配网络,通过调节该匹配网络的电感值,在860～960 MHz范围内可以实现不同的标签天线与矢量网络分析仪同轴测试端口之间的阻抗匹配,从而解决不能直接使用矢网对标签天线参数进行测试的问题.借助该匹配网络,使用矢网对两款具有不同阻抗值的标签天线进行测试,测试、仿真结果与根据理论设计的半波长天线谐振所得的结果比较一致,验证了该匹配网络的可行性.     

浅析RFID射频识别技术

RFID射频识别技术是利用射频信号使读写器与电子标签能够相互通信,实现读写器对电子标签的识别。RFID系统采用电感耦合和电磁耦合两种工作方式对电子标签进行识别。该系统包括天线、读写器、电子标签、中间件、系统应用软件等子系统,在系统设计时要注意各子系统间的兼容性。     

基于RFID天线阻抗自动匹配技术的研究

构建了一个能为RFID天线阻抗的动态变化提供匹配的自动阻抗匹配虚拟系统。该系统的主要特点是成本低,匹配迅速,可靠性高。测试电路测得天线的反射系数,反馈到微处理器,经处理后自动控制匹配电路的电容开关实现阻抗的匹配。实验结果表明,在误差允许范围内,该系统自动将反射系数稳定在0点的周围,实现了RFID读写器功率的最佳传输。     

基于Smith圆图的13.56MHz天线匹配网络快速设计

根据NXP公司给出的13.56MHz读写器天线匹配网络的拓扑,借助史密斯圆图,给出此网络参数的详细设计过程。较之与NXP公司提出的理论公式计算方法,史密斯圆图法更加快速、简练、直观、易懂,实现了13.56M高频阅读器天线负载阻抗与源阻抗的共轭匹配。     

遥控接收机天线匹配电路设计及仿真

针对车载遥控接收机天线馈电端口不匹配的情况,利用电磁仿真软件FEKO对天线馈电端口的驻波比、输入阻抗进行仿真分析。由匹配电路设计软件ADS得到分立LC匹配电路,并在FEKO软件中通过非辐射网络来模拟天线的匹配电路,实现天线匹配网络与天线的一体化仿真。仿真表明,遥控接收机天线馈电端口的驻波比由3.96降至1.5以下。     

无源RFID标签天线接口电路研究与实现

电子标签天线接口是芯片获得能量、时序、数据的接口,其设计的好坏直接影响到电子标签的性能.本文探讨了无源RFID电子标签的天线理论和天线耦合接口的功率传输,提出了电子标签天线接口的优化设计和实现电路,进行了仿真验证,并成功应用到标签芯片设计中,已在SMIC 0.35μm CMOS工艺下投片成功.     

适用于RFID标签及无线传感器的射频唤醒电路

有效的功耗管理是提升有源RFID标签以及无线传感器节点电池使用寿命的重要方法,一种无源射频唤醒电路可以用来控制标签以及传感器节点的工作状态,使之在外界无线电波控制下进行唤醒状态与休眠状态的切换,与传统周期性唤醒方法相比,该方法减少了大量能量损耗.围绕着提高射频唤醒电路灵敏度的指标,对阻抗匹配网络以及整流电路进行了优化.仿真和测试结果表明该电路在-27.7dBm输入功率下可以产生220mV直流输出.该唤醒电路本身无需耗电,实践表明将其应用在RFID标签及无线传感器节点设计中可显著提升电池使用寿命.     

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。     

A 2.45-GHz Near-Field RFID System With Passive On-Chip Antenna Tags

The design of a 2.45-GHz near-field RF identification (RFID) system with passive on-chip antenna (OCA) tags is very challenging as the efficiency of RF power conversion is very low. It poses multidisciplinary research challenges such as ultra-low-power circuits design, semiconductor process technology, and integrated antenna design. This paper describes the designs of such an RFID system, the reader, and OCAs, as well as the passive tag integrated circuits in detail. The passive tag chip with 128-bit nonvolatile memory has been realized using CMOS 0.13- technology. The OCA is fabricated on top of the chip using post-processing technology. The complete RFID tag with an integrated OCA is smaller than 0.5- with a thickness of 0.1 mm. With the reader generating an output power of 0.5 W, the RFID system is able to perform with RF read/write functions at a distance of .     

一种可穿戴的UHF RFID标签弯折天线设计(重新投稿)

针对可穿戴的人体跟踪以及监测问题,提出了一种小型的纺织RFID标签弯折天线,该天线主要由导电线绣成的四个字母文本构成,具有文本弯折的几何结构以及锯齿形穿线结构,天线尺寸较小,即：65 mm × 24 mm × 0.46 mm,与普通文字标签的尺寸相似。并对该标签进行了优化,以便在工作频率（即：910 MHz）条件下与RFID芯片阻抗实现共轭匹配。最后,利用双端口差分探头对若干标签进行了测量,该探头适用于平衡的RFID标签结构。在测试实验中,对带有不同线迹图案以及各种导电线直径的标签进行了检测,实验结果表明,提出标签阻抗的实测结果与模拟结果基本吻合,证明了提出标签设计和测量方法的有效性。     

用于金属表面的UHF RFID标签天线优化设计

UHF RFID 标签天线置于金属表面会引起阻抗变化以及阻抗失配,因此为了减小金属表面的影响,提出一种用于金属表面的UHF RFID 标签天线阻抗匹配优化设计方法。首先在折叠偶极子天线臂上附加短路段来调整标签天线的输入阻抗,通过粗略调节短路段的位置使天线和RFID 标签芯片在金属表面达到阻抗的基本匹配,然后利用遗传算法优化得到天线最优的长度、宽度和短路段位置,使天线和RFID 标签芯片在金属表面达到准确的阻抗匹配。所设计天线阻抗及方向图的仿真和测试结果表明该优化设计方法能够使RFID 标签天线在金属表面正常工作。     

Indirect coupling method for RFID tag antenna design

Proposed is an indirect coupling method for designing an RFID tag antenna, which can not only achieve broadband operation, but can also conveniently implement a complex conjugate impedance match between an antenna and an RFID chip. An equivalent circuit model of the proposed coupling method is presented to characterise the performance of the antenna. An example is included to demonstrate the coupling method for an antenna with half-power bandwidth of approximately 16% (840-985 MHz), and which covers the entire UHF RFID frequency band. Estimated and simulated results are shown to be in good agreement with measured ones.     

一种UHF频段宽带电子标签天线的设计分析

针对射频识别系统UHF频段的欧洲标准866~869 MHz和美国标准902~928 MHz,以及中国标准840~845 MHz和920~925 MHz,设计并制作了一种电磁耦合馈电结构的标签天线,其结构简单且便于调整匹配阻抗,带宽较宽且具有双频谐振特性,能同时适用于以上几种RFID标准。通过仿真和实测分析关键物理参数对天线特性的影响,结果表明该天线性能较佳且实用。     

An ultra low-voltage low power PSK backscatter modulator for passive UHF RFID tags compatible with C1 G2 EPC standard protocol

Reducing the power consumption of a passive radio frequency identification (RFID) tag is the key in many applications. As the modulator is usually the most power-hungry block in an RFID tag, this paper proposes a power-saving modulator. The proposed modulator uses phase shift keying (PSK) backscatter modulation which allows tag to communicate data from its memory to a reader by PSK modulation. The proposed modulator uses a MOSCAP as a variable impedance and is designed in a new one-inverter structure in compare to the conventional varactor-based modulators designed in two-inverter structure, as this modulator needs just a low voltage swing to drive its MOSCAP. Using MOSCAP as the variable capacitance leads to a low voltage design. Also, the fundamental equations required for determination of the capacitive impedance seen by the antenna is presented. This impedance is the master key in modulator design. The modulator has been designed, simulated and optimized in 0.18 μm CMOS technology. All possible simulation results are presented to approve its compatible operation with C1 G2 EPC global standard. The power consumption of less than 46 nW is achieved in all process corner cases at 0.8 V power supply.     

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.