文档介绍：湖南大学
硕士学位论文
高频射频识别系统模拟前端设计与研究
姓名:何玲
申请学位级别:硕士
专业:电工理论及新技术
指导教师:何怡刚
20090315
摘要淦凳侗技术在我们的生活应用越来越广泛,越来越受到人们的关注,也取得了丰硕的研究成果。由于社会发展对技术的要求越来越高,以及技术所固有的特点,目前还存在诸多难题有待进一步研究。本文在对相关理论和技术深入分析的基础上,介绍了一种基于标准的电子标签芯片设计。标签芯片按功能可以分为模拟前端、数字控制和存储单元三个部分,其中模拟前端起着至关重要的作用。针对无源标签低功耗和低成本的特点,本文设计了新的模拟前端电路,并对其进行了仿真。论文首先介绍了技术的优点和应用;然后阐述基于这一技术的电子标签芯片的设计,先介绍了整个电子标签系统的工作原理,这个电子标签系统由片外的线圈电感、电容和一个芯片构成,其中片外电感和电容构成并联谐振电路,从阅读器发送出来的电磁场获取能量供给标签芯片工作;然后对射频前端符合的国际标准进行分析:紧接着介绍标签芯片的工作原理,并给出标签天线的模型,这个天线就是电子标签并联谐振回路的电感;之后详细论述模拟前端的实现,这部分电路包括电源生成电路、时钟提取电路和调制解调电路。根据协议要求,首先设计了满足要求的具体电路拓扑结构,然后分析这些电路的工作过程,并推导部分电路参数的得到。在理论分析的基础上,采用了腟对这部分电路进行了性能仿真,使用的工艺库是的工艺。仿真结果显示,整个电路能满足既定的工作要求。关键词:射频识别;电子标签;;模拟前端;高频“无源射频识别读写器模拟前端设计及实现,
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第滦论射频识别技术概述射频识别技术灰籖阋迳鲜侵竿ü测目标物体对射频电磁场的扰动从而获得其相关特征信息的一种探测技术。从这个概念出发,技术最早可以追溯到世纪年代诞生的雷达设备和第二次世界大战期间由英国空军发明并且在盟军中得到广泛使用。射频识别技术是基于雷达反向散射ㄐ诺脑砜7⒊隼床直接继承了雷达的概念,它是从年代起走向成熟的一项自动识别技术,利用射频信号通过空问耦合进行非接触双向通信,以达到识别目的并交换数据。它和同期或早期的接触式识别技术不同,系统的电子标签和读写器之间不用接触就完成识别,应用范围极其广泛。该项技术主要和当今数字化移动商务相适应,可以实现自动识别和远程实时监控及管理,其通信距离范围可从几厘米到几十米远,而且依据读写方式的不同,可以输入数干字节的数字信息,具有极高的保密性。它适应当代数字化移动商务的社会需求,是当代信息技术中的热门技术之一。其主要优点是环境适应性强、不受雨雪、冰雹、灰尘等的影响,可全天候、无接触地完成自动识别、跟踪与管理。且可穿透非金属物体进行识别,抗干扰能力强。因此,技术已在世界各地得到广泛的应用,以美国、日本和欧洲为首的发达,而我国则处于发展阶段,大多采用了引进的技术成果。所以研究该技术已成为当今社会发展的必需。的典型应用包括:在物流领域用于仓库管理和商品销售等;在交通运输领域用于公交车收费、高速公路收费和停车收费等;在医疗行业用于药品生产、病人看护和医疗器械跟踪等;在农牧渔业用于农产品的管理和动物跟踪等;还用于门禁管理、图书与文档管理、定位与物体跟踪等多种应用领域。沃尔马宣布,要求它的欢ゼ豆┯ι淘谒偷搅械墓尥泛团套由咸仙淦当昵新加坡图书馆使用使得借阅工作简单快捷,使得新加坡图书借阅率猛增;中国邮政即将用跟踪和监控邮包来减少丢失率。各个领域的热捧让几乎在大部分人心目中等同于“电子标签”。商品上的芯片会发射出独特的码,提供诸如生产商、发货地、有效期等产品信息。配合联成网络的读写器,每一次识别就意味着对物品的追踪。技术的采用将能节省许多成本减少庞大劳力来维持库存追踪。技术上存在的一些问题,使其大规模应用受到限制【俊昵┬酒硕士学位论文
方面存在的技术问题主要体现在成本问题、识别率问题、安全性问题。因而当今的技术和工程领域的发展趋势,主要有以下三点:⒔档蚏昵┬酒杀尽系统的成本中占最主要因素的是大量使用的电子标签,市场大幅成长需要低廉的电子标签推动才有可能完成。国内外在降低标签成本上的发展趋势是:缩小芯片面积;标签成本的关键是所用芯片的大小。显然,在某种工艺下,功能越简单的电路其面积越小。硅电路中一个门的成本大约为千分之一美分,如果全球一年生产的商品数量超过亿,在标签上每增加一个门电路就要多耗费超过蛎涝的成本。早在年日立公司就已经生产出内置天线、面积为降谋签芯片。该芯片片内仅含有蚨跎倭烁哐沟缭床缏贰控制与接口电路、读写指令电路等,精简了电路功能,缩小了芯片的面积。设计更精细的芯片切割技术;当芯片设计的足够小后,遇