超高频RFID标签射频接口电路设计与优化
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更新于2024-08-31
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"超高频RFID射频接口电路设计[图]"
本文主要探讨了应用于超高频无源射频标签(RFID)的射频接口电路的设计,并通过0.18微米工艺进行了实际流片验证。超高频RFID技术因其远距离工作能力和小型化天线设计,近年来备受关注。在915MHz和2.45GHz等UHF频段,这种技术广泛用于自动化识别和数据采集系统。
射频标签的能量供应是其工作的关键。在无源射频标签中,标签的能量来源于读写器发射的电磁波。该能量受多种因素影响,包括空间环境、传播媒介、温度等。理论分析中,通过一个近似公式展示了标签接收功率与读写器发射功率、天线增益及两者间距离的关系。这个公式显示,随着距离增加和频率提升,标签接收到的功率会显著下降。
为了在低信号幅度下获取足够的直流电压,文章提出了采用倍压结构的电源恢复电路。在负半周期,二极管(在实际应用中使用MOSFET替代)导通,电容C1充电;正半周期时,MOSFET M1导通,C2充电,形成多倍电压。通过这种方式,可以逐步提高输出的直流电压,满足标签芯片的供电需求。
此外,文章还讨论了考虑输出负载时电路性能的影响。负载的变化将影响电源恢复电路的效率和输出电压的稳定性。因此,设计时必须考虑到这些因素,以确保在各种工作条件下,电路都能有效地为标签芯片提供能量。
在射频接口电路设计中,除了电源恢复电路,还包括稳压电路和解调整形电路。稳压电路用于保持电压的稳定,即使在输入电压波动时也能提供恒定的工作电压。解调整形电路则负责将接收到的射频信号转换为数字信号,供内部逻辑处理。
本文深入研究了超高频RFID标签的射频接口电路设计,涵盖了能量采集、电源恢复、电压稳压和信号解调等多个关键技术环节。通过0.18微米工艺的实际验证,这些设计方法为实现高效、可靠的无源射频标签提供了理论基础和实践指导。
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