有源UHF-RFID標(biāo)簽芯片射頻接收前端的設(shè)計(jì).pdf

1、射頻識(shí)別(Radio Frequency Identification，RFID)技術(shù)是將射頻技術(shù)和識(shí)別技術(shù)結(jié)合在一起的一門(mén)新興的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，它具有體積小、容量大、壽命長(zhǎng)和穿透性好等優(yōu)點(diǎn)，被認(rèn)為是21世紀(jì)最有發(fā)展前途的信息技術(shù)之一，世界各國(guó)無(wú)不全力發(fā)展。其中超高頻(Ultra High Frequency，UHF)有源RFID技術(shù)更以低功耗、電磁輻射污染小、識(shí)別距離長(zhǎng)、識(shí)別可靠性高等技術(shù)優(yōu)勢(shì)被廣泛運(yùn)用于生產(chǎn)、交通、物流、醫(yī)療、安全和資

2、產(chǎn)管理等需要收集和處理數(shù)據(jù)的應(yīng)用領(lǐng)域，因此研究和開(kāi)發(fā)有源UHF-RFID標(biāo)簽芯片技術(shù)對(duì)于發(fā)展UHF-RFID具有較好的應(yīng)用價(jià)值和作用。
　　 本論文對(duì)工作頻率為915MHz的有源UHF-RFID標(biāo)簽芯片的射頻接收前端電路進(jìn)行了研究和設(shè)計(jì)，其主要特點(diǎn)如下：
　　 1、提出了一種有源UHF-RFID標(biāo)簽芯片射頻前端接收機(jī)的實(shí)現(xiàn)方案。為最大限度地降低系統(tǒng)的功耗，采用了1.8V的低電源電壓，射頻前端各模塊的設(shè)計(jì)都考慮了低電壓對(duì)直

3、流工作點(diǎn)、增益和線性度的影響。
　　 2、設(shè)計(jì)了一個(gè)共源共柵源極電感負(fù)反饋差分結(jié)構(gòu)的低噪聲放大器。電路在保證放大器各關(guān)鍵指標(biāo)的前提下，充分考慮了低壓低功耗的設(shè)計(jì)要求，采用低功耗約束計(jì)算公式，調(diào)整直流偏置管和共源放大管的尺寸，使LNA工作在較低的功耗條件下；并通過(guò)添加額外的共源管柵源電容，使LNA在低功耗約束下依然具有較好的噪聲性能，同時(shí)減小柵極電感，便于集成；另外，LC負(fù)載結(jié)構(gòu)也使LNA降低直流壓降損耗，具有低壓工作能力。

4、>　　 3、設(shè)計(jì)了一個(gè)吉爾伯特(Gilbert)有源雙平衡混頻器。充分考慮了功耗、增益和線性度的折衷關(guān)系，采用低功耗的MOS管計(jì)算方法得出符合要求的管子尺寸；另外，電路采用省去尾電流源的偽差分結(jié)構(gòu)，使Mixer獲得高線性度，同時(shí)減小了直流壓降損耗。
　　 通過(guò)整體及模塊電路優(yōu)化，電路在低壓低功耗下依然保持良好的性能。整體電路基于SMIC 0.18μm CMOS工藝庫(kù)進(jìn)行電路仿真優(yōu)化并進(jìn)行版圖設(shè)計(jì)。仿真結(jié)果表明，整個(gè)接收端功耗僅