超高频rfid读写器射频前端的设计

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1、己口I口年5月第己g卷第5期超高频RFID读写器射频前端的设计黎恒(桂林电子科技大学电子工程学院桂林541004)摘要：在现行RFID读写器解决方案中，由于直接将A／D变换置于天线端的理想解、央方案目前还，．一0。．jj埘芳：均设计是软件无线电实现的关键技术。通过研究射频前端的基本原理，采用基于零中频的软件无线电架卞勾力案靛据EPCl义设计了超高频RFID读写器的射频前端，并给出了使用通用芯片的设计方法，最后进行了测试。测试结果表明：该射频前端的发射功率可达29dBm，系统工作稳定、数据传输准确，达到了预期目标。关键词：射频

2、识别；读写器；零中频中图分类号：TN710文献标识码：ADesignofRFfront—endcircuitforUtll：’jR量I’二JjreaderIAHeng(GuilinUniversityofElectronicTechnology。SchoolofElectronicEngineering，Guilin5i1004Chit—a)Abstract：DirectlyA／DconversionafterRFreceivedfromantennaiSinfeasibleintheexistingRFIr)readerS

3、OIution，andthedesignofbroadbandRFfrontendisthekeytechnologiesbywhichthesoftwareradiorealizes．ThebasicprincipleofRFfront—endisputforwardinthispaper，andthenthedesignoftheRFZero—IFfront—endforUHFRFIDreaderispres—entedaccordingtotheprotocolusinguniversalRFchip，andfinal

4、lyatestforabovedesignismade．ThetestingshowsthatthepowerofthisRFfront—endisuptO29dBmandthestabilityofitisgoodandthedatatransmissionlSaccurate，andSOtheexpectedgoalisachieved．Keywords：RFID；reader；Zero—IF1系统总体设计0引言1．1拓扑结构选择射频识别是一种应用前景非常广泛的非接触式识别传统收发信机的基本架构可为3种类型：即超外差技术

5、，其中超高频RFID具有识别速度快、距离远、使用寿结构、零中频和低中频结构结构。命长等优点，是近年来RFID技术发展的热点。一个基本超外差结构所带来的好处是接收灵敏度高和选择性的UHFRFID系统包括阅读器和标签。以无源标签为强，缺点是结构复杂。采用超外差处理方案涉及的一个关例，读写器通过发射天线发送一定频率的射频信号，当标键问题是镜频干扰问题，镜像频率有可能在接收通道内引签进入发射天线工作区域时产生感应电流，电子标签获得入额外的干扰，所以超外差的性能保证通常主要集中在中能量被激活，将自身编码等信息通过内置发送天线发送出频处

6、理上。去，读写器接收天线接收到从电子标签发送来的已调制信零中频结构是超外差方案中，中频选为零频时的极端号，对接收的信号进行解调和解码，然后进行相关处理]。情况，零中频最突出的优点是简单且成本低，所带来的缺目前超高频RFID读写器的设计以软件无线电为基点是频谱折叠，因而仅适用于调制对称于载频的情况_2。；本架构，其中射频前端是其重要组成部分。通过分析超高另外零中频接收机面临的一个问题是同频干扰的问题，包频RFID读写器射频前端的工作原理，确定模拟前端的模括由发射通道直接泄漏到接收通道中的干扰等。块设计方案，最后给出基于通用芯片

7、的解决方案。低中频结构的中频选择介于超外差和零中频之间，一作者简介：黎恒，硕士研究生，主要研究方向为自动测试系统、射频识别系统等。中国科技核心期刊87一一己口I口年5月应用天地=第己g卷第5期I般将中频设定为1倍或2倍信道宽度。针对无源RFID2硬件模块设计系统的读写器接收机而言，低中频的低中频的优点是镜像抑制能力强，潜在缺点是通过镜频通道很容易引入相邻近2．1发射链路设计频道工作的读写器发射及回波的干扰影响]。发射链路包括调制部分和射频功率放大部分]。调综合考虑灵敏度、功耗、结构复杂性等问题，该射频前制功能由ADF9010

8、内部集成的差分正交上变频器完成，端采用了零中频式结构。第一，零中频不存在镜像问题，它将基带正交信号转换为840～960MHz范围内基于载不需要镜像抑制滤波器；第二，南于零中频接收机的本波的射频信号。基带D／A输出的I、Q信号经过2．5MHz振频率和接收到的射频信号载波频率相同，因而接收电路