UHF射频标签电源恢复与接口电路设计

"超高频远距离无源射频接口电路设计方案" 本文主要探讨了超高频远距离无源射频接口电路的设计，特别是针对915MHz及2.45GHz频段的射频标签，这些标签因其远工作距离和小型化天线的特点，已在众多领域得到广泛应用。射频接口模块由电源恢复电路、稳压电路和解调整形电路组成，它们对于射频标签的性能至关重要。 在电源恢复部分，无源射频标签依赖于读写器发射的电磁波来获取能量。这一过程涉及到许多变量，如空间环境的影响、传播媒介的损耗以及环境条件。根据自由空间传播模型，标签接收到的功率与读写器发射功率、两者的天线增益以及两者之间的距离成反比。具体公式为Ptag_IC = Preader * Gtag / (4πR^2) * Greader。这表明，随着距离的增加，功率快速衰减，而频率的提高也会导致接收功率的减少。 考虑到实际应用中的法规限制，例如北美地区读写器的等效全向发射功率EIRP上限为36dBm（约4W）。当在4米距离时，915MHz信号会衰减到大约-6.24dBm，这对应于微弱的输入功率水平。因此，设计电源恢复电路的目标是高效地从这种微弱信号中提取可用的能量，通常通过谐振电路和整流器实现。 接下来是稳压电路，它的作用是确保即使在读写器功率波动或环境变化时，标签内部电路也能得到稳定的工作电压。这通常通过低 dropout 稳压器或者带隙基准电压源等技术来实现，确保微弱的电源信号能转化为稳定的电压供给。 最后，解调整形电路是将射频信号转换为数字或模拟信号的关键。在无源射频标签中，解调常采用反相幅度调制（ASK）或频率调制（FSK），通过对载波信号的幅度或频率变化进行检测，恢复出编码的信息。解调后，需要通过滤波和整形电路将信号处理成合适的逻辑电平，供后续数字电路处理。 射频接口电路设计是射频识别系统中的关键技术，它涉及到能量捕获、电压稳定和信息解调等多个环节。每个环节都需要精心设计，以确保在低功耗条件下，标签仍能正常工作并有效地与读写器通信。本文的详细理论分析和电路设计提供了理解无源射频标签工作原理的重要参考，并为优化射频接口性能提供了基础。