应用在2.45ghz半有源标签接收链路的关键模块分析与设计

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1、应用在2.45GHz半有源标签接收链路的关键模块分析与设计AnalysisandDesignofKeyModuleofReceiveLinkfor2.45GHzSemi-passiveTag学科专业：微电子学与固体电子学研究生：李志才指导教师：毛陆虹教授天津大学电子信息工程学院二零一四年十二月独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得天津大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的

2、材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者签名：签字日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解天津大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权天津大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名：导师签名：签字日期：年月日签字日期：年月日摘要近几年来，物联网的产业发展和智能

3、穿戴产业的兴起，不断地推动射频识别技术（RFID）的发展，这项技术已经广泛地应用在诸如商品供应链、军队、医疗以及危机管理等诸多领域。随着应用需求的不断提高，人们对射频识别系统的要求也逐步提高。半有源标签是在阅读距离和功耗方面对有源标签和无源标签进行折衷的产物，近来年得到了广泛地关注。本文主要研究基于ISO18000-4协议的射频接收机中的关键模块电路设计，其中主要包括混频器、GFSK模拟解调模块以及分频器的电路。本文分析了RFID系统的研究进展，介绍多种结构的射频接收机的优缺点，对2.45GHz低中频镜像抑制接

4、收机进行详细分析，本接收机主要包括LNA、Mixer、复数滤波器，RSSI、GFSK的解调模块。文中设计了改善线性度和噪声系数的混频器，其主要指标为转换增益为15dB，噪声系数为14.8dB，输入三阶交调点为2dBm，混频器的整体电流为2.25mA，电源电压为1.8V。GFSK解调模块主要是由过零检测电路和波形保持电路组成。为了使整体接收机更加集成化，文章还介绍了分频器电路的设计过程，分频器结构使用相位切换结构来完成预分频电路。整体设计采用UMC0.18μm工艺，混频器面积为1.024mm*1.096mm，其中

5、包含buffert和bandgap，GFSK解调模块的面积为0.250mm*0.274mm。其中混频器已经进行了单独流片并进行了测试，性能指标达到系统要求，整体接收机已经进行了流片正在测试阶段。关键词：2.45GHz半有源标签混频器GFSK解调电路分频器ABSTRACTInrecentyears,therisingoftheInternetofthingsandIntelligentwearindustrycontinuetopromotetheradiofrequencyidentification(RFID

6、)technologydevelopment.Thistechnologyhasbeenwidelyusedinareassuchascommoditysupplychain,military,medicaltreatment,crisismanagementandsoon.Withtheincreasingapplicationdemands,people'srequirementsforradiofrequencyidentificationsystemshavegraduallyimproved.Semi

7、-activetagsarecompromiseproductoflongreaddistanceofactivetagsandlowpowerconsumptionofpassivetags,recentyearsithasreceivedwidelyattention.ThispapermainlystudiesthekeymodulecircuitofRFreceiverbasedonISO18000-4protocol,whichmainlyincludesmixer,GFSKanalogdemodul

8、atormoduleandthecircuitoffrequencydivider.ThispaperanalyzestheresearchprogressofRFIDsystem,thenshowstheadvantagesanddisadvantagesofvariousRFreceiverstructure.ThelowIFimagerejectionreceiverin2.45