應(yīng)用在2.45ghz半有源標(biāo)簽芯片的鏡像抑制接收機(jī)的分析與設(shè)計(jì)

1、 應(yīng)用在 應(yīng)用在 2.45GHz 半有源標(biāo)簽芯片的鏡像抑制接收機(jī)的分析與設(shè)計(jì)半有源標(biāo)簽芯片的鏡像抑制接收機(jī)的分析與設(shè)計(jì) Analysis and Design of the Image Rejection Receiver for 2.45GHz Semi-passive Tag 學(xué)科專(zhuān)業(yè)：集成電路工程 研 究 生：周曉秋 指導(dǎo)教師：張世林 教授 天津大學(xué)電子信息工程學(xué)院 二零一三年十二月 摘 要 射頻標(biāo)簽利用無(wú)線通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸

2、、 人員物品的定位和追蹤、 金融支付等應(yīng)用。 隨著對(duì)射頻標(biāo)簽功能要求的增加， 有源與半有源標(biāo)簽近年來(lái)得到了迅猛的發(fā)展。本文研究了基于 ISO/IEC 18000-4 標(biāo)準(zhǔn)的微波半有源標(biāo)簽的接收鏈路。接收鏈路采用低中頻鏡像抑制結(jié)構(gòu)，最大程度的減少了片外元件的使用，實(shí)現(xiàn)了單片集成。芯片包括射頻前端、中頻濾波與中頻放大器等模塊。鏡像抑制通過(guò)中頻復(fù)數(shù)濾波器來(lái)實(shí)現(xiàn)。 本文分析了微波頻段標(biāo)簽的研究進(jìn)展。 對(duì)無(wú)線射頻系統(tǒng)的鏈路預(yù)算， 接收機(jī)的指標(biāo)劃分

3、與計(jì)算進(jìn)行了分析。對(duì)不同結(jié)構(gòu)的射頻接收機(jī)在功耗、集成度、靈敏度、噪聲、失調(diào)等因素進(jìn)行了對(duì)比。文章分析了 2.45GHz 射頻前端的低噪聲放大器和無(wú)源混頻器的噪聲、線性度等指標(biāo)。低噪聲放大器的電壓增益為 21dB,噪聲系數(shù) 1.5dB,輸入三階交調(diào)功率 3.77dBm，1.8V 電源下電流消耗為 10mA。無(wú)源混頻器的增益為-4dB,噪聲系數(shù)為 11.5dB,輸入三階交調(diào)為 7.9dBm。 本文設(shè)計(jì)了 6階巴特沃斯復(fù)數(shù)鏡像抑制濾波器。 具

4、體分析了濾波器的噪聲、 線性度和鏡像抑制比等問(wèn)題。文章提出了一種新穎的、對(duì)溫度工藝變化不敏感的限幅放大器，并應(yīng)用在中頻放大器和接收強(qiáng)度指示器的設(shè)計(jì)中。濾波器-1dB 帶寬為 1MHz,鄰近信道衰減為 26dB，鏡像抑制比為 30dB。中頻放大器和 RSSI 的動(dòng)態(tài)范圍為 48dB。文章最后給出了芯片版圖的布局設(shè)計(jì)。芯片采用 UMC 0.18μm 工藝進(jìn)行電路設(shè)計(jì)，并完成了相應(yīng)的版圖設(shè)計(jì)，部分模塊成功完成了流片測(cè)試，性能指標(biāo)達(dá)到系統(tǒng)要求。