新型RFID閱讀器接收電路設(shè)計(jì)

摘要：射頻識別(RFID)系統(tǒng)，由于其智能、快速、耐久、記憶容量大等優(yōu)點(diǎn)，擁有廣闊的應(yīng)用發(fā)展前景。主要研究了UHF頻段RFID閱讀器接收電路的設(shè)計(jì)，分析了共零中頻接收電路結(jié)構(gòu)，解決了由RFID系統(tǒng)自身特殊性所帶來的零點(diǎn)問題和直流漂移，最終通過仿真驗(yàn)證了該電路結(jié)構(gòu)的可行性。
關(guān)鍵詞：超高頻射頻識別；閱讀器；零中頻；濾波

0 引言
閱讀器主要由控制單元、高頻收發(fā)模塊、天線以及其他與后臺設(shè)備相連的接口組成。應(yīng)答器，又叫作標(biāo)簽，是RFID讀取數(shù)據(jù)的來源，主要由天線和微電子芯片組成。RFID系統(tǒng)的關(guān)鍵部分是閱讀器，實(shí)現(xiàn)閱讀器的核心技術(shù)是接收電路。本文主要分析和構(gòu)造了UHF無源RFID閱讀器接收電路。

1 基本架構(gòu)
組成RFID閱讀器的電路結(jié)構(gòu)如圖1所示，其上半部分為發(fā)射鏈路，而其下半部分為接收鏈路。
采用UHF頻段的閱讀器首先針對基帶信號實(shí)施PIE編碼，同時實(shí)施80％～100％ASK調(diào)制過程。在接收電路部分需支持PSK或ASK形式的解調(diào)，同時可以實(shí)施對基帶信號的米勒或FM0副載波解碼。系統(tǒng)的發(fā)射信號如下：

式中：f(t)代表標(biāo)簽接收的信號；m(t)代表基帶信號；載波頻率則用ωc表示。
而在標(biāo)簽反向散射過程中，接收端接收到信號如下：

式中：g(t)表示接收端接收到的信號；m’(t)表示標(biāo)簽端基帶信號。
最終在接收電路中進(jìn)行下變頻，解調(diào)過程和結(jié)果如下：

式中：代表通過低通濾波器后的結(jié)果。
圖1中的環(huán)行器隔離器件，通常能夠?qū)崿F(xiàn)20～30 dB的隔離效果。此外，利用兩個獨(dú)立的天線分別負(fù)責(zé)接收與發(fā)射的任務(wù)，也能夠?qū)崿F(xiàn)較好的隔離效果。需要注意的是，在接收過程中，一定要同時發(fā)射同頻載波，所以能得出以下結(jié)論，系統(tǒng)中的噪聲分以下幾種：周圍環(huán)境因素干擾噪聲，發(fā)射端耦合接收端的同頻泄漏以及電子器件自身噪聲，此外還需關(guān)注器件接口間的損耗。