超高频RFID读写器射频电路设计与协议解析

"超高频RFID系统协议-himaxhx8257资料" 超高频RFID（Radio Frequency Identification）系统是一种非接触式自动识别技术，它利用无线电波进行数据交换，能够在一定范围内识别目标物体而无需物理接触。该技术的核心组成部分包括读写器和电子标签。本文主要探讨的是读写器的射频电路设计，特别是针对902-928MHz频段的ISO 18000-6C标准。 在超高频RFID系统协议中，读写器的上电和断电波形参数是关键。这些参数如上升时间（Tr）、稳定时间（Is）、关闭时的信号电平（Ms）、负脉冲信号（Ml和Mh）以及过冲（Mh）等，都直接影响着通信的效率和稳定性。例如，上升时间Tr和下降时间Tf定义了信号从低到高或从高到低转变的速度，它们需要在特定范围内以确保信号质量。稳定时间Is确保读写器在开启后能迅速进入稳定状态，而关闭时的信号电平Ms和负脉冲信号的大小则决定了信号的可读性和抗干扰能力。 在R->T（读写器到标签）通信中，前同步码和帧同步是重要的组成部分。前同步码用于标识盘存周期的开始，它在Query命令之前发送，确保标签与读写器的同步。帧同步则是其他信息传输的起点。图2-4展示了R->T前同步码和帧同步的结构，其中Tad和Tari是时间间隔单位，PW是功率水平。标签通过比较数据0的长度与Rtcal的长度来确认前同步码的正确性。 在理论分析阶段，读写器的发送电路采用通断键控（OOK）调制，这是一种简单的模拟调制方式，通过打开和关闭射频信号来表示二进制数据。接收电路采用双通道零中频（Zero-IF）架构，这种设计降低了信号处理复杂性，提高了接收灵敏度。 在实际设计和调试阶段，射频收发电路中的各个模块，如射频发送单元、接收单元、锁相环（PLL）频率合成器单元和基带处理单元，都需要进行芯片选型和电路构建。为了保证电磁兼容性，射频电路的PCB设计需要采取措施防止电磁干扰。 实验结果表明，经过调试的四大单元模块功能满足设计要求，实现了读写器的高效、稳定通信。通过ADS仿真软件进行的S参数、谐波、包络和瞬时仿真，进一步验证了理论设计的正确性。 关键词: 射频识别；超高频；读写器；ADS仿真；射频电路设计。