微波RFID系統(tǒng)前端關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、工作在微波頻段的超寬帶射頻識(shí)別(UWB-RFID)系統(tǒng)，因?yàn)榫哂袑拏鬏攷挘ㄐ诺缼?00MHz）、大信道容量、受多徑干擾影響小、信號(hào)不易被干擾攔截的特點(diǎn)，能滿足新一代物聯(lián)網(wǎng)的高傳輸/讀取速率、小天線尺寸和遠(yuǎn)距離(100m)高精度(30cm)實(shí)時(shí)定位(RTLS)的要求，可在資產(chǎn)管理、貨物存放管理和工業(yè)安全控制等應(yīng)用中展現(xiàn)出巨大優(yōu)勢(shì)。在有源RFID中，閱讀器的復(fù)雜度最高，本文根據(jù)微波RFID主要的協(xié)議IEEE802.15.4f(2012)

2、，設(shè)計(jì)了UWB-RFID閱讀器接收機(jī)的前端系統(tǒng)。
　　本文首先探討了滿足協(xié)議要求的高斯脈沖的波形參數(shù)及使用階躍恢復(fù)二級(jí)管產(chǎn)生此類脈沖的方法，然后根據(jù)協(xié)議計(jì)算出接收機(jī)靈敏度、增益和噪聲系數(shù)。綜合實(shí)現(xiàn)難易程度，采用了基于門限檢測(cè)的正弦相干接收機(jī)架構(gòu)，并對(duì)接收機(jī)內(nèi)部各模塊進(jìn)行了指標(biāo)劃分。
　　閱讀器接收機(jī)具體包括低噪聲放大器、帶通濾波器、混頻器、鎖相環(huán)、倍頻器、中頻放大器、包絡(luò)檢波器和判別器。其中，帶通濾波器的設(shè)計(jì)采用了基于基片集

3、成波導(dǎo)(SIW)加載CSRR諧振環(huán)的形式，滿足協(xié)議帶寬(6.25～8.25GHz)的要求，并具有插入損耗小(1.5dB)、上阻帶抑制大(30dB)的特點(diǎn)。本振采用ADF4350鎖相環(huán)芯片、有源二倍頻器和濾波器的級(jí)聯(lián)結(jié)構(gòu)，產(chǎn)生了協(xié)議要求的6489.6/6988.8/7987.2MHz信號(hào)。相比不倍頻的方式，本結(jié)構(gòu)更容易產(chǎn)生較寬頻率范圍內(nèi)的輸出信號(hào)。其他電路模塊均采用商用集成電路，本文介紹了各芯片性能并給出了原理圖設(shè)計(jì)，實(shí)測(cè)結(jié)果表明各模塊性