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.     

一种适用于无源超高频射频识别标签的低电压低功耗射频/模拟前端电路

提出了一种适用于无源超高频射频识别标签的低电压低功耗射频/模拟前端电路.通过引入一个使用亚阈值技术的基准源,电路实现了温度补偿,从而使得系统时钟在～40～100℃的范围内保持稳定.在模块设计中,提出了一些新的电路结构来降低系统功耗,其中包括一种零静态功耗的上电复位电路和一种新的稳压电路.该射频/模拟前端电路采用不带肖特基二极管0.18μm CMOS EEP-ROM工艺流片实现,它与数字基带、EEPROM一起实现了一个完整的标签芯片.测试结果表明,该芯片的最低电源电压要求为0.75V.在该最低电压下,射频/模拟前端电路的总电流为4.6μA.     

一种适用于无源超高频射频识别标签的低电压低功耗射频/模拟前端电路

提出了一种适用于无源超高频射频识别标签的低电压低功耗射频/模拟前端电路.通过引入一个使用亚阈值技术的基准源,电路实现了温度补偿,从而使得系统时钟在～40～100℃的范围内保持稳定.在模块设计中,提出了一些新的电路结构来降低系统功耗,其中包括一种零静态功耗的上电复位电路和一种新的稳压电路.该射频/模拟前端电路采用不带肖特基二极管0.18μm CMOS EEP-ROM工艺流片实现,它与数字基带、EEPROM一起实现了一个完整的标签芯片.测试结果表明,该芯片的最低电源电压要求为0.75V.在该最低电压下,射频/模拟前端电路的总电流为4.6μA.     

无源UHF RFID标签芯片模拟前端电路设计探讨

本文根据协议的相关要求,设计了无源UHF RFID标签芯片模拟前端电路,并重点对标签芯片模拟前端的关键技术进行了优化,实现了标签芯片模拟前端电路。最终,电路的仿真结果表明标签芯片的模拟前端电压较为稳定,且功耗较小,稳定的时钟频率能够帮助系统进行正确的输入信号解调,实现了协议要求的电路设计。     

基于0.13μm CMOS工艺的无源RFID标签模拟前端电路设计

设计了13.56 MHz频段无源射频识别电子标签的模拟前端电路,采用常规0.13 μm含EEPROM的CMOS工艺,设计了一种箝位电路,能够实现采用常规5 V器件耐射频识别芯片感应的高压功能,整个芯片实现了射频识别标签通信时所需的稳定电源电压提供、载波中信号的提取、芯片时钟恢复和反向调制信号发射的全部功能.     

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。     

RFID标签芯片的最新研究进展

射频识别(RFID)系统是一种具有广泛应用前景的自动识别系统。近年来,射频识别技术以快速增长趋势在供应链、门禁、公交系统、行李跟踪等领域获得了广泛的应用。文章详细论述了不同频段RFID标签芯片的最新研究进展,对标签芯片的核心模块射频模拟前端、数字控制器、存储器的研究及发展趋势进行了分析。最后,讨论了标签芯片的发展方向。     

低功耗有源UHF-RFID标签芯片

采用SMIC 0.18 μm CMOS工艺,设计了一种低功耗的超高频有源RFID标签芯片射频接收前端电路.其中,低噪声放大器(LNA)采用共源共栅源极电感负反馈差分结构,下变频混频器(Mixer)采用吉尔伯特(Gilbert)有源双平衡结构.通过整体及模块电路优化,该电路在较低功耗下仍然具有较好性能.仿真结果表明,整个接收端功耗仅为14 mW,与传统射频前端芯片相比,功耗降低53%;整体增益为21.6 dB,噪声系数7.1 dB,三阶输入截止点-18.9 dBm,满足有源UHF-RFID标签芯片低功耗高性能的应用需求.     

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。     

超高频无源射频标签的射频接口设计

对射频标签能量供应原理进行了详细的理论分析,设计了一个超高频远距离无源射频标签芯片的射频接口电路,包括电源恢复电路、稳压电路及解调整形电路。解决了超高频无源射频标签远距离能量供应和信号获取的问题。射频接口电路采用UMC 0.18μm混合信号工艺流片验证。测试结果表明,射频接口电路的性能可满足超高频远距离无源射频标签芯片的要求。     

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.     

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.     

物联网中UHF频段RFID读写器设计

基于物联网中数据采集的需要,设计了一个UHF频段便携式RFID读写器。介绍了读写器的工作原理,重点阐述了射频前端电路的设计。用专用芯片AS3992及其外围电路完戍射频信号的收发,用STM32系列单片机完成基带信号处理和控制。还简单介绍了系统的软件工作流程以及低功耗设计的细节。测试结果表明：该读写器支持ISO／IEC18000—6B／6C协议,具备小型化、远距离、低功耗、易扩展等特点,能满足智能物联网的实际需要。     

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。     

一种新型超高频射频识别射频前端电路设计

设计了一种低功耗高线性度的新型超高频射频识别射频前端电路.在LNA的设计中,通过在输入端采用二阶交调电流注入结构以提高线性度,在输出端采用开关电容结构以实现工作频率可调;在混频器的设计中,在输入端采用同LNA相同的方法以提高线性度,而在输出端采用动态电流注入结构以降低噪声.该电路采用0.18μmCMOS工艺,供电电压为1.2V,仿真结果如下:输入阻抗S11为-23.98dB,IIP3为5.05dBm,整个射频前端电路的增益为10dB.     

基于RFID的读卡器射频前端硬件设计与实现

首先说明射频识别(RFID)系统结构和关键技术,然后针对无源被动标签的通信原理,给出了915 MHz特高频(UHF)RFID读卡器射频前端的硬件设计方法,包括发送模块、接收模块及锁相环的设计,最后列出射频前端硬件系统的测试方法.结果表明,该设计满足915 MHz频段的读卡器功能需求,且具有性能稳定,效果良好和配置维护灵活的特点.     

一种手持式超高频RFID阅读器的设计

设计了一种基于AS3992的手持式超高频RFID阅读器。阅读器的射频收发电路由AS3992内部集成的射频模拟前端和协议处理系统构成,基带控制由S3C2440建立的最小系统实现。对AS3992射频模块电路进行了介绍,针对天线设计了阻抗匹配电路,对S3C2440外围电路进行了设计,同时设计了Linux系统下各硬件的驱动程序以及应用程序,最后对设计的阅读器进行了测试分析。结果表明,阅读器能支持ISO/IEC 18000-6C协议,并且具备了可手持、发射频率可调、功能易扩展等特点,满足智能物联网市场的需求,有非常好的应用前景。     

Complete Link Budgets for Backscatter-Radio and RFID Systems

Backscatter radio - wireless communication by modulating signals scattered from a transponder (RF tag) - is fundamentally different from conventional radio because it involves two distinct links: the power-up link for powering passive RF tags, and the backscatter link for describing backscatter communication. Because of severe power constraints on the RF tag, a thorough knowledge of the backscatter channel is necessary to maximize backscatter-radio and radio-frequency identification (RFID) system performance. This article presents four link budgets that account for the major propagation mechanisms of the backscatter channel, along with a detailed discussion of each. Use of the link budgets is demonstrated by a practical UHF RFID portal example. The benefits of future 5.8 GHz multi-antenna backscatter-radio systems are shown. An intuitive analogy for understanding the antenna polarization of RF tag systems is presented.