低功耗2．45GHz射频识别模拟前端.pdf

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1、第19卷第3期西安邮电大学学报Vo1．19No．32014年5月joURNALOFXI’ANUNIVERSITY0FPOSTSANDTELEC0MMUNICAT10NSMay2014doi：10．13682／j．issn．2095—6533．2014．03．016低功耗2．45GHz射频识别模拟前端张宝军，高原，张博，贺刚(西安邮电大学电子工程学院，陕西西安710121)摘要：采用台湾积体电路制造股份有限公司的0．18m互补金属氧化物半导体混合信号工艺，设计出一种应用于2．45GHz的射频识别模拟前端芯片，并对射频识别芯片前

2、端电路的关键性模块进行分析和改进，提出一种运用负温度系数电阻构成的带隙基准电路和一种运用延时电路来消除脉冲干扰的复位电路。仿真结果表明，所设计的射频前端芯片能够满足ISO18000-4协议所提出的系统要求并且整体电路功耗小于1．5w。关键词：射频识别；低功耗；2．45GHz；射频前端中图分类号：TN492文献标识码：A文章编号：2095—6533(2014)03—0077—07Ultralowpower2．45GHzRFIDRFanalogfront—endZHANGBaojun，GAOYuan，ZHANGBo，HEGang

3、(SchoolofElectronicEngineering，Xi’anUniversityofPostsandTelecommunications，Xi’an710121，China)Abstract：A2．45GHzRFIDRFFront—EndChipwiththeTSMCO．18umCMoSMix-Signalprocessisproposedinthispaper．ThekeymoduleoftheRFIDRFFront—EndChipisanalyzed．Anegativetemperaturecoefficie

4、ntresistanceofband-gapreferencecircuitandamethodoftimede-laycircuittoeliminatethepulseinterferenceresetcircuitarealsopresented．Simulationresultsshowthe2．45GHzRFIDRFFront—EndChipcanmeettherequirementoftheISO18000—4standardwellandtheoverallcircuitpowerconsumptioniSIe

5、ssthan1．5uW．Keywords：radiofrequencyidentification(RFID)，lowpower，2．45GHz，RFfront—end射频识别(RadioFrequencyIdentification，已经成为研究的热点之一[6-97。RFID)技术[1]是一种射频空间识别技术，它通过针对RFID射频前端的关键性难题，本文采用空间电磁耦合实现无接触信息传递，并且通过传台湾积体电路制造股份有限公司的0．18m互补递的信息识别物品。其识别距离远、效率高，并金属氧化物半导体(TSMC0．18mCM

6、OS)技术，且功耗低、面积小。RFID技术相对于其他识别并基于CadenceSpectre设计仿真平台对RFID射技术，最主要的优势在于非接触式识别，并且可频模拟前端的关键性电路(电荷泵、基准、时钟、复以工作在各种恶劣条件下，有准确度高、保密性位、反向散射、稳压电路、解调)进行仿真并流片。好，效率高、速度快，可同时识别多个物体等特点，因此，被广泛应用于物联网L2]服务领域、交1标签工作原理及系统结构通、零售行业以及门禁系统等[3]。RFID无源标签作为其核心部分，最主要的难点在于低功耗的RFID标签系统主要由模拟部分(稳压电

7、路、实现与高准确度识别。现在，RFID关键性难题基准电路、复位电路、时钟电路)和射频部分(解收稿日期：2O14—02—24基金项目：国家自然科学基金青年基金资助项目(61201044)；陕西省自然科学基金青年基金资助项目(2012JQ8020)；西安邮电大学青年教师科研基金资助项目(1010436)作者简介：张宝军(1972一)男，硕士，副教授，从事通信与信号处理研究。E—mail；908623513@qq．corn高原(1988一)男，硕士研究生，研究方向为微波射频电路。E—mail：734616358@qq．com·78

8、·西安邮电大学学报2014年5月调电路、整流电路、反向散射电路和匹配网络)和数字基带部分组成，如图1所示。由于RFID标2各模块电路的设计签本身不带电源，当标签靠近阅读器时，即标签处于阅读器的电磁场范围内时，由天线接收阅读2．1整流电路器的能量与数据，电源部分将阅读器发出的高频整流效率是影