超高频射频识别模型读写器射频模块研究

摘要

RFID即Radio Frequency Identification也就是射频识别。目前RFID标签越来越广泛地应用于各个领域中，因此对于RFID标签测试的需求也越来越强烈。模型读写器就是针对这种需求而产生的，它的设计目的就是要为标签的测试提供一种简单方便，无需额外设备的测试仪器。模型读写器本身就是一种读写器，它不仅仅能够完成一般读写器对标签读写的功能，还能够完成对标签芯片性能进行测试的功能。而本论文所论述的则是该模型读写器的射频模块。本文对模型读写器的功能需求进行了分析，对其在射频模块的需求进行了分析，并基于该分析对模型读写器的射频部分的设计理论进行了分析。
　　 第一，本文论述了超高频RFID系统模型及其通讯原理，论述了RFID系统射频模块的要求。
　　 第二，本文论述了全球在超高频频段对RFID系统的主要频率规范。利用锁相环系统来实现800MHz～1GHz频率范围内的稳定发射信号，并使该信号能够满足频率规范的要求。
　　 第三，分析可产生单边带、双边带信号调制及PR-ASK调制方式的发射电路，在Matlab Simulink中构建模型并对其进行仿真分析，为读写器的进一步开发和升级提供了理论支持。
　　 第四，介绍了六端口接收电路的特点，分析了接收电路原理，利用IQ双通道的接收技术利用功率合成的方法消除了零中频接收处理中的盲点，即回波相位随机性问题。
　　 第五，论述了射频电路设计中的匹配和射频电路设计的要点，以R1000芯片实现了射频模块，并对该电路进行了测试。

目录

文摘

英文文摘

声明

引言

第一章绪论

1.1研究背景和意义

1.2国内外研究现状

1.3模型读写器射频模块的要求

1.4论文安排及创新

1.5 matlab／simulink软件简介

第二章RFID系统原理及模型读写器

2.1 RFID系统

2.1.1 RFID系统的组成

2.1.2 RFID系统工作原理

2.2 RFID空中接口协议

2.3模型读写器射频模块性能分析

2.4模型读写器射频模块系统构成

2.5本章小结

第三章UHF频段模型读写器频率合成架构

3.1频率规范及协议分析

3.1.1频率规范分析

3.1.2 RFID系统的空中接口协议分析

3.2频率合成单元参数分析

3.2.1相位噪声的影响

3.2.2频率合成器的参数

3.3频率合成器的构成

3.3.1频率合成器的参数

3.3.2频率合成器的系数模型

3.3.3频率合成器噪声分析

3.3.4环路滤波器的设计

3.4频率合成单元的ADS仿真

3.5本章小结

第四章模型读写器发射电路构成及仿真分析

4.1发射电路的系统构成

4.2升余弦滤波器

4.3多种调制方式

4.3.1单边带调制

4.3.2 PR-ASK调制

4.3.3单边带调制、双边带调制及PR-ASK调制的转换

4.4功率放大器设计

4.5发射电路仿真分析

4.6本章小结

第五章模型读写器接收电路构成及仿真分析

5.1零点效应

5.2六端口接受电路结构

5.3发射接收电路的系统仿真分析

5.4本章小结

第六章模型读写器射频模块的实现

6.1 R1000芯片简介

6.1.1 R1000芯片工作原理

6.2模型读写器射频系统噪声分析

6.2.1发射系统噪声分析及仿真

6.2.2接收电路相位噪声分析

6.1模型读写器电路设计原理

6.1模型读写器射频电路测试

6.5本章小结

第七章总结和展望

7.1总结

7.2展望

参考文献

攻读硕士学位期间取得的科研成果

致谢