超高頻射頻識別空中接口及標簽芯片實現(xiàn)關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、射頻識別（RFID）是一種在非接觸條件下對目標對象進行自動識別的技術(shù)，是物聯(lián)網(wǎng)的重要核心技術(shù)之一。其中無源超高頻射頻識別(UHFRFID)技術(shù)，由于具有標簽成本低、工作距離相對較遠等優(yōu)點，逐漸得到人們的關(guān)注，并且應(yīng)用越來越廣泛。
　　本文從分析超高頻射頻識別國際標準入手，對自主標準中空中接口的物理層和防碰撞技術(shù)進行了詳細的分析和研究，并結(jié)合系統(tǒng)需求，對滿足自主空口標準的標簽芯片設(shè)計中的若干關(guān)鍵問題進行了研究并成功加以實現(xiàn)。

2、　　首先，從標簽芯片能夠驅(qū)動的解調(diào)電路的負載強度出發(fā)，論證了讀寫器到標簽前向鏈路只能采用ASK調(diào)制方式的原因。另外，從提高能量傳輸效率的角度，提出了一種改進的MMC編碼方案以及配套的前導(dǎo)碼和幀同步碼方案，并與現(xiàn)行的國際標準在性能方面進行了對比分析，結(jié)果表明，本文方案具有綜合優(yōu)勢。
　　其次，通過預(yù)先分裂以及指定分裂節(jié)點的方式，改善了現(xiàn)行二叉樹防碰撞算法效率低下的問題。仿真分析顯示，相比國際標準中的防碰撞算法，本文方案具有更小的平均

3、時延和更高的清點速率以及歸一化吞吐量。
　　再次，對滿足自主空口標準的標簽芯片實現(xiàn)技術(shù)進行了研究，重點對影響電路性能較大的電流基準電路和時鐘振蕩器電路進行了設(shè)計。電流基準電路中，利用亞閾區(qū)MOS管電流的正溫度系數(shù)特性和雙極晶體管基極-發(fā)射極間電壓負溫度系數(shù)的特性，構(gòu)造兩種溫度系數(shù)的電流電路并對兩種電流求和，從而達到溫度補償?shù)淖饔谩６袷幤麟娐?，則通過相位延遲電路，時鐘校準電路以及Poly電阻與N阱電阻的溫度補償?shù)燃夹g(shù)手段，實現(xiàn)了在

4、較大溫差范圍內(nèi)具有良好的時鐘穩(wěn)定度。
　　另外，設(shè)計了一種嵌入到UHFRFID芯片中的溫度傳感器。其主要結(jié)構(gòu)是一對結(jié)構(gòu)完全相同的環(huán)形振蕩器和計數(shù)器，其中一個振蕩器的頻率固定，另一個的頻率隨溫度變化。固定頻率振蕩器的輸出時鐘驅(qū)動采樣電路對隨溫度變化振蕩器時鐘輸出的512分頻采樣計數(shù)，通過計數(shù)值來計算環(huán)境溫度。
　　最后，設(shè)計的芯片在TSMC0.18μmMix-signal/RFCMOS工藝下流片，為了配合芯片整體功能和性能的測