智能天线UHF RFID接收机IQ解调设计与实现

"基于智能天线的UHF RFID接收机中IQ解调器的设计与实现 (2014年)" 在UHF RFID系统中，IQ解调是关键的技术环节，尤其在基于智能天线的接收机设计中。这篇论文详细探讨了这一领域的基本原理和具体实现方法。IQ解调是模拟到数字转换前对RF信号进行处理的一种方法，它将接收到的射频信号转化为I（In-phase）和Q（Quadrature）两个正交分量，从而实现信号的解调。 文章指出，UHF RFID系统依赖于电磁反向散射耦合原理，类似于雷达系统，通过无线射频信号与物体交互信息，且无需物理接触。然而，UHF RFID存在诸如阅读距离短、标签易丢失和天线增益低等问题，智能天线技术则能够通过动态调整天线阵列的相位、幅度和频率，优化通信性能，提高系统的可靠性。 在设计过程中，研究者采用了ADI公司的ADF4350 PLL（Phase-Locked Loop）来生成本振信号，该信号与固定的IF（Intermediate Frequency）调制信号在ADL5380 IQ解调器中混合，产生IQ基带信号。之后，这些信号经过滤波和调理，进入模数转换器AD7352进行数字化处理。这种设计在中心频率837.5 MHz、带宽10 MHz的范围内，能有效地实现RFID接收机的IQ解调功能。 接收机的整体设计遵循EPCGen2（18000-6C）标准，采用无源相控阵智能天线，通过四个天线单元接收标签反射的电磁波。每个路径的调制信号经过滤波后，通过低噪声放大器放大，随后与直接数字频率合成器(DDS)产生的可调频率、幅度和相位的本地振荡信号进行混频。论文还详细介绍了PLL本振模块、IQ解调模块、ADC模块以及它们之间的接口和滤波电路的设计，并对各个模块进行了单独调试，确保整个系统的稳定性和性能。 通过这种方式，基于智能天线的UHF RFID接收机能够提升读取效率，增加阅读距离，减少标签丢失的可能性，并增强天线的增益。这项工作对于推动UHF RFID技术的发展和应用具有重要的理论和实践意义。