超高頻rfid讀寫器射頻前端的設計

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1、己口I口年5月第己g卷第5期超高頻RFID讀寫器射頻前端的設計黎恒(桂林電子科技大學電子工程學院桂林541004)摘要：在現(xiàn)行RFID讀寫器解決方案中，由于直接將A／D變換置于天線端的理想解、央方案目前還，．一0。．jj塒芳：均設計是軟件無線電實現(xiàn)的關鍵技術。通過研究射頻前端的基本原理，采用基于零中頻的軟件無線電架卞勾力案靛據(jù)EPCl義設計了超高頻RFID讀寫器的射頻前端，并給出了使用通用芯片的設計方法，最后進行了測試。測試結(jié)果表明：該射頻前端的發(fā)射功率可達29dBm，系統(tǒng)工作穩(wěn)定、數(shù)據(jù)傳輸準確，達到了預期目標。關鍵詞：射頻

2、識別；讀寫器；零中頻中圖分類號：TN710文獻標識碼：ADesignofRFfront—endcircuitforUtll：’jR量I’二JjreaderIAHeng(GuilinUniversityofElectronicTechnology。SchoolofElectronicEngineering，Guilin5i1004Chit—a)Abstract：DirectlyA／DconversionafterRFreceivedfromantennaiSinfeasibleintheexistingRFIr)readerS

3、OIution，andthedesignofbroadbandRFfrontendisthekeytechnologiesbywhichthesoftwareradiorealizes．ThebasicprincipleofRFfront—endisputforwardinthispaper，andthenthedesignoftheRFZero—IFfront—endforUHFRFIDreaderispres—entedaccordingtotheprotocolusinguniversalRFchip，andfinal

4、lyatestforabovedesignismade．ThetestingshowsthatthepowerofthisRFfront—endisuptO29dBmandthestabilityofitisgoodandthedatatransmissionlSaccurate，andSOtheexpectedgoalisachieved．Keywords：RFID；reader；Zero—IF1系統(tǒng)總體設計0引言1．1拓撲結(jié)構選擇射頻識別是一種應用前景非常廣泛的非接觸式識別傳統(tǒng)收發(fā)信機的基本架構可為3種類型：即超外差技術

5、，其中超高頻RFID具有識別速度快、距離遠、使用壽結(jié)構、零中頻和低中頻結(jié)構結(jié)構。命長等優(yōu)點，是近年來RFID技術發(fā)展的熱點。一個基本超外差結(jié)構所帶來的好處是接收靈敏度高和選擇性的UHFRFID系統(tǒng)包括閱讀器和標簽。以無源標簽為強，缺點是結(jié)構復雜。采用超外差處理方案涉及的一個關例，讀寫器通過發(fā)射天線發(fā)送一定頻率的射頻信號，當標鍵問題是鏡頻干擾問題，鏡像頻率有可能在接收通道內(nèi)引簽進入發(fā)射天線工作區(qū)域時產(chǎn)生感應電流，電子標簽獲得入額外的干擾，所以超外差的性能保證通常主要集中在中能量被激活，將自身編碼等信息通過內(nèi)置發(fā)送天線發(fā)送出頻處

6、理上。去，讀寫器接收天線接收到從電子標簽發(fā)送來的已調(diào)制信零中頻結(jié)構是超外差方案中，中頻選為零頻時的極端號，對接收的信號進行解調(diào)和解碼，然后進行相關處理]。情況，零中頻最突出的優(yōu)點是簡單且成本低，所帶來的缺目前超高頻RFID讀寫器的設計以軟件無線電為基點是頻譜折疊，因而僅適用于調(diào)制對稱于載頻的情況_2。；本架構，其中射頻前端是其重要組成部分。通過分析超高另外零中頻接收機面臨的一個問題是同頻干擾的問題，包頻RFID讀寫器射頻前端的工作原理，確定模擬前端的模括由發(fā)射通道直接泄漏到接收通道中的干擾等。塊設計方案，最后給出基于通用芯片

7、的解決方案。低中頻結(jié)構的中頻選擇介于超外差和零中頻之間，一作者簡介：黎恒，碩士研究生，主要研究方向為自動測試系統(tǒng)、射頻識別系統(tǒng)等。中國科技核心期刊87一一己口I口年5月應用天地=第己g卷第5期I般將中頻設定為1倍或2倍信道寬度。針對無源RFID2硬件模塊設計系統(tǒng)的讀寫器接收機而言，低中頻的低中頻的優(yōu)點是鏡像抑制能力強，潛在缺點是通過鏡頻通道很容易引入相鄰近2．1發(fā)射鏈路設計頻道工作的讀寫器發(fā)射及回波的干擾影響]。發(fā)射鏈路包括調(diào)制部分和射頻功率放大部分]。調(diào)綜合考慮靈敏度、功耗、結(jié)構復雜性等問題，該射頻前制功能由ADF9010

8、內(nèi)部集成的差分正交上變頻器完成，端采用了零中頻式結(jié)構。第一，零中頻不存在鏡像問題，它將基帶正交信號轉(zhuǎn)換為840～960MHz范圍內(nèi)基于載不需要鏡像抑制濾波器；第二，南于零中頻接收機的本波的射頻信號?；鶐／A輸出的I、Q信號經(jīng)過2．5MHz振頻率和接收到的射頻信號載波頻率相同，因而接收電路