基于CMOS的UHF RFID阅读器信道选择滤波器设计

本文主要探讨了单片机与数字信号处理器(DSP)在射频识别(RFID)阅读器中信道选择滤波器的设计。RFID技术在无线通信中扮演着重要角色，尤其在UHF波段，其数据通信能力强大，能够在米级距离实现数百千比特每秒(kbps)的传输，这使得UHF RFID系统在商业应用中具有显著优势。然而，传统基于分立元件的UHF阅读器存在体积大和功耗高的问题。 随着CMOS工艺技术的进步，采用单片集成设计的RFID阅读器成为了一种趋势。这种单片解决方案不仅能够大幅度降低制造成本，还适应了便携式设备的轻量化和多功能化需求，为未来的多应用整合提供了可能性。因此，设计一个高效的信道选择滤波器对于UHF RFID阅读器来说至关重要。 本文的焦点在于设计一款适用于UHF RFID接收机模拟基带部分的滤波器，它需要满足EPCglobal C1G2协议对数据速率（最高640kbps）和信号带宽（最大1.28MHz）的要求。对于低速通信，如40kbps，信号带宽则更窄，滤波器带宽需要在0.3~1.3MHz之间调整以匹配不同的通信速率需求。 为了确保在面对邻道干扰时，滤波器能够有效地选择并抑制干扰信号，设计要求滤波器在两倍频处的抑制级别需大于45dB。此外，考虑到多读写器环境下的复杂电磁环境，滤波器还需具备处理大信号幅度的能力，保证线性度，以维持接收信号的质量。 本文的核心知识点包括UHF RFID技术的优势与挑战、基于CMOS工艺的单片阅读器发展趋势、信道选择滤波器在模拟基带结构中的作用、带宽和抑制特性设计，以及滤波器应对多读写器环境的线性度要求。这些设计考虑因素都直接影响到UHF RFID阅读器的整体性能和广泛应用。