超高频rfid读写器射频前端的研究与设计

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1、武汉理工大学硕士学位论文摘要射频识别技术(RFID)作为近年来发展极为迅速的一种非接触式自动识别技术，在理论和实际应用方面都十分瞩目。其中超高频段(UHF)的RFID技术是国际上最先进的自动识别技术，它具有识别距离远、识别速度快、使用寿命长等特点，将广泛应用于电子路牌、高速公路收费、物流管理、产品跟踪等领域。在不久的将来，RFID技术必将逐步取代条形码成为EPC领域的主宰，因此UHF频段的RFID读写器的研制有着很好的应用前景。目前，基于超高频RFID读写器的研制在我国尚处于起步阶段，射频前端电路存在元器件数目多、成本高、功耗大等问题。针对这

2、一情况，论文以超高频RFID读写器射频前端电路为研究对象，对读写器射频前端的拓扑结构、参数选择、电路设计与调试等方面作了详细的分析和研究，主要研究内容有：(1)阐述了射频识别技术的发展状况、系统构成以及超高频RFID系统的工作原理。分析了ISO／IECl8000—6TypeB标准，研究了射频通信电路设计的相关理论。在以上这些讨论的基础上，提出了超高频读写器总体设计方案。(2)在发射电路中，设计了基于数字频率合成器PLLA00．915的锁相环路，采用伪随机跳频控制，避免了环境电磁场干扰以及环境多径效应造成的射频信号衰弱，大大提高了读写器的读写成

3、功率。选用合适的射频芯片，设计了符合ISO／IECl8000—6TypeB标准要求的射频调制电路，射频功率放大电路和电源管理电路，设计中实现了读写器输出功率可调，射频放大器电源可管理的功能，有效地减少了读写器的功耗。(3)在接收电路中，针对超高频RFID读写器的工作特点，选用合适元件，设计了双通道零中频检波接收电路，减少了元件数量，降低了读写器成本和功耗。采用倍压整流检波方案得到了更高的输出电压，提高了接收机的灵敏度。(4)根据读写器总体设计要求，开发了超高频读写器样机，对其射频模拟前端电路进行了分模块调试，给出了实验结果，并对调试过程中出现

4、的相关问题进行了分析。通过对读写器样机测试表明，其输出功率、读卡距离、功耗等技术性能指标均达到设计标准要求，样机运行稳定可靠，达到了预期的设计目标。关键词：射频识别；超高频；读写器；射频前端武汉理工大学硕士学位论文AbstractRFIDisanewtechnologyofnon—contactautomaticidentificationwhichboomsupinrecentseveralyears．Presently,bothintheoryandpracticeapplicationaspects，itcomestothefrontm

5、oreandmore,whichofUHFRFIDtechnologyisthemostMvancedintheworld．RFIDtechnologyinUHFbandhasadvantagesoflongidentificationdistance，speedyidenfification，relativelylonglifeandSOonwhichisappliedtothesedomainelectricstreetnameplate，freewaycharge，LogisticsManagementandStrategyandtra

6、ckingofproducts．Inthenearlyfuture,thedevelopmentofUHFRFIDreaderifperfectforeground，forthetechnologyofRFIDwillbeinsteadofbarcodestepbystepanddominateinEPC．Atpresent，thedomesticresearchingbasedonUHFreaderisstillinitsprimarystage．AimingattheweaknessofRFanalogyfrontendcircuitin

7、UHFRFIDreader,suchastoomanycomponents,hi曲cost，hi}班powerconsumption，andSOon,topology,parameterselectionandcircuitdesignareanalyzedandstudiedindetailinthispaper．Themaincontentsareasfollows：Firstly,thedevelopment，systemstructureofRFIDandtheworkingprinciplesofUHFRFIDsystemwerei

8、ntroduced，theISO／IEC18000—6typeBstandardWasanalyzed，andthetheoryofRFcommunications