本文選題：射頻識別　切入點：收發(fā)機(jī)　出處：《南京郵電大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：射頻識別技術(shù)是一種非接觸式的自動識別技術(shù),通過電磁波在閱讀器與標(biāo)簽之間傳播數(shù)據(jù)和交換能量。物聯(lián)網(wǎng)的興起推動著無線通信系統(tǒng)的發(fā)展,UHF RFID技術(shù)脫穎而出,也推動了該技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域的發(fā)展。隨著CMOS集成電路工藝技術(shù)的發(fā)展以及RFID技術(shù)的廣泛需求,低成本、高度集成的CMOS單片UHF RFID閱讀器成為了研究熱點。本文根據(jù)ISO/IEC 18000-6C協(xié)議標(biāo)準(zhǔn),采用標(biāo)準(zhǔn)0.18μm RF CMOS工藝設(shè)計了一款單片的UHF RFID收發(fā)機(jī)。該收發(fā)機(jī)芯片集成了接收機(jī)、發(fā)射機(jī)兩個部分,完成了從系統(tǒng)規(guī)劃、電路設(shè)計到芯片測試的整個流程。接收機(jī)采用零中頻結(jié)構(gòu),其包括雙模低噪聲放大器、下變頻混頻器、直流消除電路、低通濾波器和可編程增益放大器等模塊。為了滿足收發(fā)機(jī)不同模式下功能的需求,接收機(jī)具有兩種模式:監(jiān)聽模式和讀模式。在讀模式下,接收機(jī)前端有著高的線性度從而避免載波泄露的影響,此時接收機(jī)的靈敏度為-85dBm以及輸入1dB壓縮點為-2d Bm。在監(jiān)聽模式下,因為發(fā)射路徑被關(guān)閉因此不需要考慮載波泄露的問題,接收機(jī)需要一個高的靈敏度接受微弱信號,此時接收機(jī)靈敏度為-88dBm以及輸入1dB壓縮點為-6dBm。發(fā)射機(jī)采用直接變頻結(jié)構(gòu),其包括驅(qū)動功率放大器、上變頻混頻器、低通濾波器和可編程增益放大器等模塊。為了實現(xiàn)高功率的傳輸和好的隔離度,發(fā)射機(jī)部分使用片外的功率放大器。在1.8V電源電壓下,發(fā)射機(jī)可以產(chǎn)生4dBm的發(fā)射功率傳遞給片外的功率放大器。最后,對所設(shè)計的UHF RFID收發(fā)機(jī)芯片進(jìn)行了流片驗證。收發(fā)機(jī)芯片包括焊盤在內(nèi)的面積為9.25mm2。芯片測試結(jié)果表明,在讀模式下,接收機(jī)前端輸入P1dB為-4dBm,功耗為165mA;在監(jiān)聽模式下,輸入P1dB為-7dBm,功耗為181mA。
[Abstract]:Radio Frequency Identification (RFID) is a kind of non-contact automatic identification technology, which spreads data and exchanges energy between reader and tag by electromagnetic wave. The rise of Internet of things promotes the development of wireless communication system. Along with the development of CMOS integrated circuit technology and the extensive demand of RFID technology, low-cost, highly integrated CMOS monolithic UHF RFID reader has become a research hotspot. A monolithic UHF RFID transceiver is designed by using the standard 0.18 渭 m RF CMOS process. The transceiver chip integrates the receiver and transmitter to complete the slave system planning. The circuit is designed to the whole process of chip test. The receiver adopts zero-intermediate frequency structure, which includes dual-mode low-noise amplifier, down-conversion mixer, DC elimination circuit, Modules such as low-pass filters and programmable gain amplifiers. In order to meet the requirements of the transceiver in different modes, the receiver has two modes: listening mode and read mode. The front end of the receiver has a high linearity to avoid the influence of carrier leakage, where the sensitivity of the receiver is -85dBm and the input 1dB compression point is -2dBm.In listening mode, the carrier leakage is not considered because the transmission path is closed. The receiver needs a high sensitivity to receive weak signals, when the receiver sensitivity is -88dBm and the input 1dB compression point is -6dBm.The transmitter uses a direct-conversion structure, which includes driving power amplifiers, up-conversion mixers, Modules such as low-pass filters and programmable gain amplifiers. In order to achieve high power transmission and good isolation, the transmitter part uses off-chip power amplifiers. The transmitter can generate the transmission power of the 4dBm to the off-chip power amplifier. Finally, the designed UHF RFID transceiver chip is verified by the flow chip. The area of the transceiver chip, including the solder pad, is 9.25mm2.The chip test results show that, In read mode, the receiver front-end input P1dB is -4dBmM, the power consumption is 165mA. in the listening mode, the input P1dB is -7dBmM, and the power consumption is 181mA.
【學(xué)位授予單位】：南京郵電大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TN859

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：1645814