RFID系统性能预测：仿真工具在新一代UHF技术中的应用

RFID技术，即射频识别，近年来经历了显著的增长，2004年的市场规模已达到17亿美元，预计到2008年将达到59亿美元。这种快速增长主要得益于下一代RFID系统的发展，它们具备非视觉可读性、增强的安全特性以及灵活的产品信息管理。这些革新应用涵盖了诸如库存管理（如商品追踪）、药品追溯、汽车钥匙安全、以及建筑物门禁等多元化场景。 下一代RFID系统的核心是EPC-Global Class 1 Gen 2标准，这是一个国际认可的超高频(UHF)系统，遵循ISO-18006规范。这种技术利用先进的CMOS工艺节点，推动了标签和阅读器之间的技术创新，比如射频/模拟和混合信号集成电路(IC)设计。EPCGlobal Class 1 Gen 2协议对于许多新型IC设计至关重要，尤其是无源反向散射UHF RFID标签电路中的射频模块。 在设计这些RFID标签电路时，关键的射频模块性能需在仿真工具的帮助下进行深入研究，特别是在面对极端的工作条件时。相比之下，传统的低频(LF)如125或134kHz系统，如食品零售业常用的那种，工作距离非常有限，一般在1米左右；而高频(HF)如13.56MHz的系统，如智能卡，其范围稍好，但仍然受限制。UHF RFID系统则工作在860至960MHz的工业科学医疗(ISM)频段，以及2.4GHz，能够实现更远的通信距离，对于无源标签来说，典型的工作范围可达3至10米。 标签接收阅读器发送的射频信号，通过感应天线上的交变射频电压，经整流转化为直流电源，从而激活并执行相关任务。通过调整天线的阻抗，标签可以有效地响应阅读器的指令。利用仿真工具预测RFID系统的性能是现代RFID设计过程中的重要环节，它帮助工程师优化系统设计，确保在实际应用中达到预期的效能和安全性。