超高频RFID读写器射频电路设计：超外差与零中频接收结构分析

"这篇硕士论文详细探讨了超高频RFID读写器的射频电路设计，包括发送和接收电路的原理、设计与实现。作者孙甲在导师刘开华的指导下，依据ISO18000．6C标准，研究了902-928MHz频段的RFID系统。论文涵盖了理论分析、EDA仿真、实际设计和电路调试等阶段，重点在于OOK调制的发送电路和双通道零中频接收电路的设计。" 在无线通信领域，RFID（射频识别）技术是通过射频信号进行非接触式信息交换的一种方法。超高频RFID因其远距离识别、快速数据传输、高可靠性和长寿命等特点，成为全球关注的焦点。本文针对该技术，特别是在902-928MHz频段的读写器射频电路进行了深入研究。 发送电路部分采用了调制深度为100%的DSB．ASK调制，即通断键控（OOK）调制方式。这种调制方式利用数字可控衰减器来实现信号的开/关控制，基带信号作为衰减器的控制输入，通过调节电平来控制载波信号的功率。为了满足标准规定的1W发送功率，已调射频信号需通过功率放大器放大，同时，带通滤波器用于消除带外杂波，减少对邻近频道的干扰。 接收电路则采用了超外差（Super Heterodyne）结构，这是一种自1917年以来广泛应用的接收方案。在超外差接收机中，首先，天线接收的射频信号经过射频带通滤波器、低噪声放大器和镜像干扰抑制滤波器进行初步处理，然后通过混频器进行第一次下变频，生成固定频率的中频信号。接着，中频信号通过中频带通滤波器进一步去除临近频道的信号，再进行第二次下变频，最终得到基带信号。低噪声放大器前的射频滤波器和镜像干扰抑制滤波器有助于减少噪声和干扰，中频带通滤波器则确保了接收机的选择性和灵敏度。 在理论分析阶段，作者使用EDA工具ADS仿真软件对射频收发电路进行了S参数、谐波、包络和瞬时仿真实验，以验证设计的正确性。在实际设计阶段，选择了适合各模块的芯片，并进行了PCB设计，考虑了电磁兼容性，提出了解决射频电路电磁干扰的方法。最后，通过电路调试，完成了读写器的四个主要模块——射频发送单元、射频接收单元、PLL频率合成器单元和基带处理单元的调试，所有模块功能均符合设计要求。 关键词涉及射频识别、超高频、读写器、ADS仿真和射频电路设计，展示了这一研究的综合性与实践性，对于理解和优化超高频RFID系统的射频电路设计具有重要价值。