低频低功耗无源RFID模拟前端设计与分析

介绍了一款低频低功耗无源射频识别(RFID)技术芯片模拟前端的设计.详细介绍了低频RFID模拟前端的整体结构和主要模块.通过对低功耗带隙基准的设计,产生合适的偏置电压,为其他模块提供偏置,以此来限制其他模块的功耗,达到降低整个模拟前端功耗的目的.通过对高性能解调电路的设计,提高解调精度,保证通信过程准确.芯片采用0.35 μm标准CMOS工艺设计和制作,实际测试结果显示,在要求的最远通信距离时,芯片依然可以正常工作,表明该设计满足实际要求.     

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.     

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。     

超高频RFID标签数字电路的低功耗设计

无源标签的识别距离主要与功耗有关,因此降低标签的功耗成为设计者重点关注的目标。采用门控时钟、算法优化、行波计数器、低阈值电压以及功耗管理单元等低功耗技术,对基于ISO/IEC 18000-6C标准协议的超高频RFID标签芯片的数字电路进行功耗优化。仿真结果显示,在1.8 V工作电压下,电路功耗为12.3 μW,与优化前电路相比,功耗优化率达43.6%,有效降低了标签数字电路的功耗。     

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.     

用于UHF RFID标签芯片的时钟源电路设计

设计了一种用于UHF RFID标签芯片的低功耗时钟源电路。该时钟源电路采用弛豫振荡器结构,振荡周期由电阻和电容定义。振荡器工作在电源电压1 V,偏置电流100 nA时,功耗为0.9 μW,工作温度范围为-20 ℃～80 ℃,频率偏离1.92 MHz小于3%,电路设计符合UHF RFID标签系统要求。     

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。     

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。     

小型化低剖面UHF RFID抗金属标签天线设计

针对超高频抗金属射频识别(RFID)标签的小型化和低剖面需求,提出了一种可用于金属表面的超高频RFID标签天线,其尺寸为50 mm×20 mm×0.9 mm。该设计采用CST MWS软件进行建模仿真,分析了嵌入式馈电结构尺寸变化和矩形开槽尺寸变化对标签天线输入阻抗的影响,并调整相应参数以达到标签天线输入阻抗与芯片阻抗的共轭匹配。实测结果表明,标签天线输入阻抗与芯片阻抗匹配良好,在910 MHz处有最大实测阅读距离为4.3 m,且具有小尺寸和低剖面,可应用于物流、医疗、零售等多种领域的金属场景。     

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。     

集装箱表面的超高频RFID标签天线设计

提出了一款用于集装箱上的超高频RFID标签天线。从实际制作角度详细分析了天线与金属板的不同距离和金属板不同尺寸对天线参数的影响。结果表明,通过适当选取天线与金属板的距离以及联系实际的使用环境,其阅读距离基本满足要求,并且金属板尺寸的增大,使天线的增益也随着增大,但对天线的匹配影响较小,适合集装箱上RFID标签天线的应用。     

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.     

一种宽频带UHF RFID标签天线的研究与设计

文章以宽频带UHF RFID标签天线的设计为研究对象,设计并仿真了一款工作在920MHz的电子标签天线。天线的尺寸为80mm 44mm,在反射系数-24dB的带宽可达160MHz,方向性比较好。同时标签天线结构简单,采用的制作材料也很大降低了其生产成本。     

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.