面向ISO18000-6C标准的超高频RFID标签芯片核心模块设计

摘要

射频识别技术已逐渐融入人们的生活，正在积极改造生产、制造、物流、零售以及公共信息服务等构成的整个产业链。同时在物联网的发展浪潮里，RFID作为核心技术，获得了前所未有的发展机遇。RFID家族中，低频和高频频段的RFID技术已经成熟，超高频及微波频段的RFID技术成为国内外的研究热点。与低频和高频频段的RFID系统相比，超高频RFID系统具有识别距离远，存储容量大和支持多目标快速识别等优势。标签芯片设计作为超高频RFID系统核心技术，得到了国家的高度重视和大力支持。然而由于国内射频和数模混合集成电路技术基础较为薄弱，目前还没有性能稳定能够商业化应用的超高频无源标签芯片面世。因此，开展面向ISO18000-6C国际标准的超高频RFID标签芯片研究，掌握超高频RFID的核心技术，具有很好的科学研究意义和社会经济价值。
　　 本论文选择面向ISO18000-6C国际标准的超高频RFID标签芯片射频模拟前端设计做为研究方向，对该标签芯片的技术发展现状、理论基础、系统架构、关键电路模块和关键技术指标进行了深入的分析，基于TSMC0.18μm CMOS混合信号工艺进行对调制电路、解调电路等核心模块进行了设计、仿真、优化和版图制作，并采用MPW项目进行流片验证。最后对标签芯片系统及射频模拟前端核心模块进行了功能验证和性能测试。

目录

文摘

英文文摘

论文说明：图表目录

声明

第一章 绪论

1.1 引言

1.2 国内外RFID技术发展现状

1.2.1 国外RFID技术发展现状

1.2.2 国内RFID技术发展现状

1.3 RFID在我国的应用状况

1.4 RFID技术的发展趋势

1.5 论文组织结构

第二章 RFID技术基础

2.1 RFID系统的理论基础

2.1.1 RFID技术中的电磁理论

2.1.2数据传输原理

2.2 RFID标准体系

2.3 RFID系统组成

第三章 UHF RFID标签芯片系统架构设计

3.1 标签芯片工作原理与系统架构

3.2 标签芯片射频模拟前端各电路

3.2.1整流电路

3.2.2稳压电路

3.2.3上电复位电路

3.2.4解调电路

3.2.5调制电路

3.2.6 时钟产生电路

3.3 标签芯片系统技术指标

3.4 标签芯片设计的关键技术

3.4.1超低功耗与高灵敏度标签芯片电路技术

3.4.2标签芯片射频电路设计与验证技术

3.4.3标签芯片模拟电路设计与验证技术

3.4.4标签芯片数字基带设计与验证技术

3.5 芯片设计方法和技术路线

第四章 UHF RFID标签芯片核心模块设计

4.1 调制电路设计

4.1.1 技术方案

4.1.2 电路设计与仿真

4.1.3版图设计

4.2 解调电路设计

4.2.1功能及技术指标

4.2.2 电路设计与仿真

4.2.3版图设计

第五章 UHF RFID标签芯片测试

5.1 标签芯片测试原理和平台

5.1.1 标签芯片测试基本原理

5.1.2标签芯片绑定

5.1.3测试平台和环境

5.2 标签芯片系统测试方案

5.2.1系统测试方案

5.2.2测试步骤

5.3 标签芯片核心模块测试

5.3.1调制电路测试

5.3.2解调电路测试

5.3.3测试结果分析

第六章 总结与展望

致谢

参考文献

攻硕期间取得的研究成果