近年来,物联网已经从一个新兴概念发展成为了现今社会的热门话题。物联网的应用场景已经不知不觉的渗入了人类社会的各个角落,同时伴随着嵌入式计算机系统、传感器器件、射频识别技术、近场通信、Wi Fi和Zig Bee等技术的进步。其中射频识别被认为是改变生活质量最有潜力的技术之一。电子标签与阅读器在超高频频段进行通信无需物理接触,读写效率高,结构简单,部署方便,能够适应各种应用场景的需求。然而受到硬件功耗的限制,电子标签通信距离比较短,无法适应长距离通信场景。大多数已有电子标签优化设计无法兼顾远距离通信和低功耗,这些局限性使得RFID技术在与无线通信技术的竞争中处于下风,针对以上问题,本文对基于反向散射技术的射频电子标签展开了一系列研究。为了实现这一目标,本文设计并实现了一种新型远距离低功耗标签,与现有的RFID标签相比,具有低功耗、远距离接收和发送信息等优点。本文的主要内容如下:首先,介绍了远距离低功耗电子标签的背景技术和国内外研究现状;在详细的阐述了关键技术的理论基础后,给出了设计流程方案和软件仿真数据;紧接着,对制造出来的原型进行一系列的实验性测试,目的在于挖掘出低功耗标签的极限性能,如接收灵敏度、功耗和增益等;最后,对本文的主要贡献和未来的工作进行总结。本文的工作重点为高增益的低功耗反射放大器与高灵敏度的低功耗接收机的设计、实现与测试。反射放大器利用了隧道二极管在一定偏压下产生的负差分阻抗特性,通过阻抗匹配与射频电路设计在四层印刷电路板上实现。实验在工业科学医学的频段下进行,基于注入锁定的原理,在信号发生器低功率输出的情况下反射放大器有着45d B的反射增益同时功耗为200μW。另一方面,低功耗接收机是由基于隧道二极管的反射放大器、基于零偏压二极管的包络检波器和基于低功耗比较器的数据切片器组成。与传统需要本振的复杂架构不同,本文提出的是一种直接射频检测的接收机架构,无需本地振荡器混频操作,实现了高达-98d Bm的接收灵敏度同时功耗为227μW。本文提出的标签已经实现并进行了实验性的测试,验证了其优秀的性能。