基于13.56MHz射频识别阅读器发射模拟前端的研究

来源 :华南理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:abaccj
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射频识别(RFID)技术是一门涵盖了多个学科的新兴领域,在EPCglobal组织构建的“物联网”的美好前景下,近年来得到了快速的发展。在国内,对于射频识别技术的研究正处于起步阶段。目前,射频识别的核心技术还是掌握在国外几个公司的手中,特别是读卡器芯片技术,而且国内射频识别产品与国外相比,性能差、成本高。这些都制约了射频识别产品在国内的应用。 本文首先分析了射频识别技术的发展现状,从总体上阐述了射频识别技术的工作原理,并介绍了数据通信中所用到的编码和调制的理论及基于13.56MHz下射频识别的国际标准。 本论文重点研究了阅读器的发射模拟前端电路,包括片内的混频器、功放以及片外的天线的设计和阻抗匹配网络。本文选用Gilbert有源双平衡混频器对信号进行调制,之后通过三级前置放大器对信号进行放大,并逐步增加信号的驱动能力,最后通过E类功率放大器将信号输送至天线。最后对电路进行了仿真分析,并对其进行反复调试以优化电路性能。仿真显示Gilbert混频器功率增益为2.3dB。LO到RF端口的隔离度为169.5dB,1dB的压缩点为-7dB,在P_LO为0dbm时噪声系数为9.6dB,静态功耗为269uw。前置放大器的截止频率为1.7MHz,增益为5.68dB。功率放大器的静态功耗为31mw,瞬态功耗约为0.2w。调制信号通过功率放大器的放大后,在天线线圈中可以产生0.2A的电流,能够提供足够的磁场能量,用来激活处于磁场中的电子标签。结果表明电路设计基本达到设计指标。
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