文档介绍：天津大学
硕士学位论文
无源UHF RFID温度标签关键技术研究与设计
姓名:黄晓宗
申请学位级别:硕士
专业:微电子学与固体电子学
指导教师:毛陆虹
20090601
关键词:无源唧温度标签低功耗温度传感器摘要技术作为世纪年代兴起的自动识别技术,具有无需人工干预、不易损坏、快速读写、移动识别、多目标识别、定位及感应等优于传统自动识别技术的特点。近年来,技术与无线传感器网络的结合已成为研究的热点,冷链物流的兴起更是为内嵌温度传感器的标签发展提供了广阔的发展空间。本文对系统中的阅读器、天线指标和各模块电路的性能进行分析,设计了温度标签模拟前端的关键电路。其中包括:电荷泵,提出了标准工艺中选择魑U髌骷囊谰荩治隽薓电窖作为储能电容的可行性,比采用⒛艿缛萁谑×サ拿婊淮蟹聪嗥鞯谋;さ缏罚谡魇涑高于时得到了陡峭的泄流特性;利用基准电路产生的稳压电路,得到了稳定的电压值,的输出偏差仅,通过运放跟随器满足驱动能力要求;振荡器,其采用两个相同的延迟单元经过逻辑运算、交替改变电路状态得到了占空比为%的时钟信号,在较差电源电压和温度时仍很稳定;内嵌温度传感器,其采用低功耗的时间数字转换琓恚得到了易于识别的温度数字信号,温度分辨率可达妫坏凸慕獾鞯缏罚洳用电流源代替电阻、微分单元检测信号边沿信息、新结构延时单元使电容值大大减小,降低了设计难度,检测峰值可低至芴宓缌餍∮.换谡荡器的真随机数发生器,采用反馈电平转换和多电压设计,使采样时钟为时的整体功耗控制在阅凇V螅约傻缏钒嫱忌杓平蟹治觯乇鸲天线效应的机理和解决方法进行了详细叙述。此外,标准工艺下实现肖特基二极管荝低持惺迪指效率整流器的研究课题,本文设计了一种朐浇哟サ腟,并通过流片测试得到其导通电压降为笥遥阅芙虾谩本文设计的模块电路对温度标签的设计有一定的指导意义,其中温度传感器、振荡器、随机数发生器和低功耗解调电路等经过仿真得到了较好效果。随机数发生器獾餍ぬ鼗ü,
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学位论文作者签名:::如。阞月弓日年名乃日签字日期:年脉独创性声明学位论文版权使用授权书或撰写过的研究成果,也不包含为获得墨盗盘堂或其他教育机构的学位或证本学位论文作者完全了解墨鲞盘鲎有关保留、使用学位论文的规定。特授权苤鲞苤堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果,除了文中特别加以标注和致谢之处外,论文中不包含其他人已经发表书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中索,并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校作了明确的说明并表示了谢意。向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。C艿难宦畚脑诮饷芎笫视帽臼谌ㄋ得导师签名:签字同期:
研究背景第一章绪论技术作为世纪年代兴起的自动识别技术,利用空间耦合电磁波的能量和信息,通过阅读器和标签之间的数据交换来实现信息读取和写入,在完成识别的过程中无需人工干预,不易损坏、可支持快速阅读、移动识别、多目标识别、定位及感应等长期跟踪功能。克服了条形码易磨损、数据量小、阅读距离短、易受光照、灰尘影响、容易复制的缺点。基于这些其他技术无法比拟的优点,广泛应用于商品、门禁、医疗、交通运输等领域,另外在畜牧管理、武器和军用物资管理等方面大规模应用。通过技术的合理部署,企业能够大幅度改进其原有的运作模式,优化其资源配置。,特别是由于近年来低成本的超高频无源标签的出现,加快了这种趋势的发展。的构想出现于第二次世界大战期间,英国军方就在使用早期形式的,用来区分敌机和友机,首批商用应用是在世纪、年代出现的,用于跟踪和识别单一地点内的物品。但是,在早期部署的中,许多应用开发着都把专有技术作为基础,每一种都使用独特的通信方式,并且要求由生产标签的公司提供专门的阅读器硬件。标准化的缺乏导致行业分散、推广速度缓慢,并且实际表现落后于对技术的大事宣传。如今,开发者正在纠正大多数早期问题,标准的制定形成了统一的行业方向。技术相对使用可见光工作的条形码具有很大优势,但同时,系统也根据工作频率的不同,可分为低频、高频、超高频和微波,低频与高频的差距在兑陨希德史段Ш芸恚ú⒉皇钦庑┒际荝晒ぷ鞯姆段АM对此进行了详细的划分。在不同的工作频率下,因为波长不同,系统也有着不同的特性和应用领域。在韵拢绱挪ǖ牟ǔず艹ぃ淠芰亢托藕篷合方式均采用电感耦合方式,距离较近,原理与变压器相似。在刀我陨希一般采用辐射耦合方式,标签接收天线与信号波长可比拟,并且具有较强的实用性。
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