电磁场存在于人类生活的方方面面,影响着人类的生存与发展。人类一直致力于对电磁场的利用与监测,特别是在一些特殊领域,如军事侦察、工业生产等。目前,绝大多数电磁场量监测设备虽然具有不错的测量精度,但由于其体积庞大、功耗高、成本高、加之需要人工介入完成监测,因此并不适合在一些特殊场合对电磁场量进行高精度、高频次、高智能化的监测工作。本文提出将近年来发展迅速的RFID(Radio Frequency Identification)技术引入电磁场监测领域,充分利用RFID技术成本低廉且易于部署的优点,实现可用于电磁场量监测的无源无线电磁场量感测标签,并构建无线电磁场量感测系统。本文的主要研究成果如下:1.将无源阻抗型电磁场量传感器集成在无源无线RFID电子标签中,采用低功耗、高稳定度的200 kHz有源晶振作为电磁传感器激励源;基于运算放大器、带通/低通滤波器、检波器实现低功耗、高信噪比电磁场量感测电路,实现对静电磁场量(0 Hz)以及交变电磁场量(50 Hz-60 Hz)的高精度感测。2.设计小型化、高效率能量收集与电源管理电路,实现了标签的能量自持。设计实现的针对920 MHz至925 MHz频段的整流电路,输入功率3 dBm时整流效率可达50%。采用两级微功耗LDO级联的结构,为标签提供高精度直流供电电源,保障电磁场量感测信号的高稳定性,最终测试结果的感测数据波动小于0.5%。3.实现标签的抗强电磁场干扰设计与布局,基于洋白铜材料设计标签屏蔽罩,通过合理布局传感器与走线,确保标签在强电磁场(H≤100 Oe;E≤400 kV/m)环境中可正常工作。4.基于MSP430单片机实现了ISO/IEC18000-6C通信协议,实现了无源无线电磁场量感测标签与超高频RFID读写器的正常通信,并通过对Read命令添加特定参数来自定义电磁场量采集指令,使得标签实现对电磁场量参数的感测功能。5.结合超高频RFID读写器、上位机,构建了无线电磁场量感测系统,通过实验获得了该系统在静电磁场中的电磁场量感测性能测试结果。本文实现的无源无线电磁场量感测标签的软、硬件二次开发空间大,应用范围广,适合对如发电站、电力中转站等大型电力生产与传输中心的相关设备产生的电磁场进行低功耗、低成本、远距离、高精度监测。同时为该类无源无线感测标签芯片的研发提供了板级验证平台与经验。