微波RFID系統(tǒng)前端關鍵技術研究.pdf

1、工作在微波頻段的超寬帶射頻識別(UWB-RFID)系統(tǒng)，因為具有寬傳輸帶寬（信道帶寬500MHz）、大信道容量、受多徑干擾影響小、信號不易被干擾攔截的特點，能滿足新一代物聯(lián)網(wǎng)的高傳輸/讀取速率、小天線尺寸和遠距離(100m)高精度(30cm)實時定位(RTLS)的要求，可在資產(chǎn)管理、貨物存放管理和工業(yè)安全控制等應用中展現(xiàn)出巨大優(yōu)勢。在有源RFID中，閱讀器的復雜度最高，本文根據(jù)微波RFID主要的協(xié)議IEEE802.15.4f(2012)

2、，設計了UWB-RFID閱讀器接收機的前端系統(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)及使用階躍恢復二級管產(chǎn)生此類脈沖的方法，然后根據(jù)協(xié)議計算出接收機靈敏度、增益和噪聲系數(shù)。綜合實現(xiàn)難易程度，采用了基于門限檢測的正弦相干接收機架構，并對接收機內(nèi)部各模塊進行了指標劃分。
　　閱讀器接收機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、包絡檢波器和判別器。其中，帶通濾波器的設計采用了基于基片集

3、成波導(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。本振采用ADF4350鎖相環(huán)芯片、有源二倍頻器和濾波器的級聯(lián)結構，產(chǎn)生了協(xié)議要求的6489.6/6988.8/7987.2MHz信號。相比不倍頻的方式，本結構更容易產(chǎn)生較寬頻率范圍內(nèi)的輸出信號。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計，實測結果表明各模塊性