RFID射頻電路設(shè)計

1、射頻電路設(shè)計射頻電路設(shè)計主要內(nèi)容1.RFID基本原理2.閱讀器設(shè)計3.閱讀器天線設(shè)計4.標(biāo)簽天線設(shè)計RFID基本原理 時域與頻域 射頻波 反射系數(shù) 阻抗 S-參數(shù)RFID基本原理 時域和頻域的例子:問題：工作在49 米短波段的商業(yè)無線廣播SWR3 接收發(fā)射頻率為6030KHz 的德國發(fā)射機(jī)Muhlacker，這一發(fā)射機(jī)的輸出功率是20000W。設(shè)計的混頻器中頻放大器工作在455KHz 的頻點(diǎn)。系統(tǒng)本機(jī)振蕩器的設(shè)計：LO=RF+IF=6030KHz+455KHz=6485KHz。鏡像頻率工作在：IRF=LO+IF=6485KHz+455KHz=6913KHz對IF、RF、IRF 的衰減以及輸出到

2、IF 端口的LO 等，最佳的混頻器是工作在中等增益。射頻信號（RF）由本振（LO）和中頻（IF）混合而成RFID基本原理 射頻波RFID基本原理 反射系數(shù)只有輸入到負(fù)載的正向傳輸波才會被吸收和處理。RFID基本原理 阻抗圓圖RFID基本原理 S參數(shù)RFID閱讀器設(shè)計 標(biāo)準(zhǔn)兼容、下架組件以及FPGARFID閱讀器設(shè)計 高性能RFID接收器架構(gòu)RFID閱讀器設(shè)計 ASK與PR-ASKRFID閱讀器設(shè)計 高頻發(fā)射器設(shè)計 高頻發(fā)射器使用集成的鏡像信號消除直系轉(zhuǎn)換的調(diào)制器。RFID閱讀器設(shè)計 基帶處理以及網(wǎng)絡(luò)接口RFID閱讀器設(shè)計 閱讀器的演進(jìn)RFID閱讀器設(shè)計 完美的閱讀器架構(gòu)RFID閱讀器設(shè)計 EP

3、C C1 G2協(xié)議： 空中協(xié)議 1.調(diào)制以及編碼 2.解調(diào)和解碼 3.反碰撞 4.多閱讀器環(huán)境RFID閱讀器設(shè)計 EPC之調(diào)制與編碼RFID閱讀器設(shè)計 EPC之調(diào)制與編碼：前導(dǎo)與幀同步RFID閱讀器設(shè)計 EPC之解調(diào)與解碼:FM0與MillerRFID閱讀器設(shè)計 EPC之反碰撞RFID閱讀器設(shè)計 Slotted AlohaRFID閱讀器設(shè)計 EPC之多閱讀器環(huán)境:同頻干擾RFID閱讀器設(shè)計名詞解釋: IIP3：Input 3rd order intercept point；輸入輸出三階截獲點(diǎn)（iip3,oip3）:反映放大器的線性特性。具體指三階諧波與輸入端基波電平相同時對應(yīng)的輸入/輸出功率電

4、平。IIP3 (dBm) = Pin(dBm) +A/2 (dBc)P1dB：1dB compression point；1分貝壓縮點(diǎn)輸出功率（P1dB）：放大器有一個線性動態(tài)范圍，在這個范圍內(nèi)，放大器的輸出功率隨輸入功率線性增加。隨著輸入功率的繼續(xù)增大，放大器進(jìn)入非線性區(qū)，其輸出功率不再隨輸入功率的增加而線性增加，也就是說，其輸出功率低于小信號增益所預(yù)計的值。通常把增益下降到比線性增益低1dB時的輸出功率值定義為輸出功率的1dB壓縮點(diǎn)，用P1dB表示。 典型情況下，當(dāng)功率超過P1dB時，增益將迅速下降并達(dá)到一個最大的或完全飽和的輸出功率，其值比P1dB大3-4dB。 RFID閱讀器設(shè)計 補(bǔ)充

5、材料RFID閱讀器天線設(shè)計 在選擇天線的時候的主要考慮是：天線的類型；天線的阻抗：在應(yīng)用到物品上的RF的性能；在有其他的物品圍繞貼標(biāo)簽物品時的RF性能。RFID閱讀器天線設(shè)計 讀取范圍RFID閱讀器天線設(shè)計 基本原理：RFID閱讀器天線設(shè)計 天線的主要類型： 線極化天線 圓極化天線 線性圓極化天線 補(bǔ)丁天線 RFID閱讀器天線設(shè)計 線極化天線讀取RFID閱讀器天線設(shè)計 圓極化天線讀取RFID閱讀器天線設(shè)計 UHF閱讀器天線設(shè)計實例 13.56MHz可以參考Ti的設(shè)計方案，近耦合的設(shè)計不做詳細(xì)分析。使用的模擬分析工具：CST-MWS CST MICROWAVE STUDIO，是德國CST（Com

6、puter Simulation Technology）公司推出的高頻三維電磁場仿真軟件。廣泛應(yīng)用于移動通信、無線通信（藍(lán)牙系統(tǒng)）、信號集成和電磁兼容等領(lǐng)域。微波工作室使用簡潔，能為用戶的高頻設(shè)計提供直觀的電磁特性。RFID閱讀器天線設(shè)計 圓極化天線設(shè)計：主要的尺寸參數(shù)RFID閱讀器天線設(shè)計 參數(shù)實例化RFID閱讀器天線設(shè)計 性能分析RFID標(biāo)簽天線設(shè)計 RFID系統(tǒng)原理圖RFID天線標(biāo)簽 ISO標(biāo)準(zhǔn):ISO10536 ,ISO14443 , ISO15693 , ISO18000 等幾種。RFID天線標(biāo)簽 RFID天線標(biāo)簽的類型:RFID 主要有線圈型、微帶貼片型、偶極子型3 種基本形式的天

7、線. 其中,小于1 m 的近距離應(yīng)用系統(tǒng)RFID 天線一般采用工藝簡單、成本低的線圈型天線,它們主要工作在中低頻段. 而1 m 以上遠(yuǎn)距離的應(yīng)用系統(tǒng)需要采用微帶貼片型或偶極子型的RFID 天線,它們工作在高頻及微波頻段. 這幾種類型天線的工作原理是不相同的.RFID天線標(biāo)簽 線圈天線RFID天線標(biāo)簽 微型貼片天線:RFID天線標(biāo)簽 偶極子天線RFID標(biāo)簽天線 RFID標(biāo)簽天線設(shè)計半波偶極子天線模型如圖42a 所示. 天線采用銅材料(電導(dǎo)率:5. 8e7 s/ m ,磁導(dǎo)率:1) ,位于充滿空氣的立方體中心. 在立方體外表面設(shè)定輻射吸收邊界. 輸入信號由天線中心處饋入,也就是RFID 芯片的所在位置. 對于2. 45 GHz 的工作頻率其半波長度約為61mm ,設(shè)偶極子天線臂寬w 為1 mm ,且無限薄,由于天線臂寬的影響,要求實際的半波偶極子天線長度為57mm. 在Ansof t HFSS 工具平臺上, 采用有限元算法 對該天線進(jìn)行仿真。RFID標(biāo)簽天線設(shè)計 仿真分析RFID天線標(biāo)簽設(shè)計 仿真分析RFID射頻電路設(shè)計 參考文獻(xiàn)： 1.取器(Reader)(Reader)之研製，暨建取器 與電子標(biāo)籤(Tag)(Tag)之傳輸系統(tǒng),陳川 2.微波技術(shù)與天線 3.射頻電路原理與實用電路設(shè)計，范