刘占线

摘 要：射频识别(RFID)系统，由于其智能、快速、耐久、记忆容量大等优点，拥有广阔的应用发展前景。主要研究了UHF频段RFID阅读器接收电路的设计，分析了其零中频接收电路结构，解决了由RFID系统自身特殊性所带来的零点问题和直流漂移，最终通过仿真验证了该电路结构的可行性。

关键词：超高频射频识别； 阅读器； 零中频; 滤波

中图分类号：TN92-34文献标识码：A

文章编号：1004-373X(2011)09-0183-03

Design About Receiver Circuit of UHF RFID Reader

LIU Zhan-xian

(Department of Computer Science,Shaanxi Vocational & Technical College,Xian 710100,China)

Abstract： Radio Frequency Identification (RFID) has wide application prospect because of its intelligence,high-speed,durability,extended memory and some other advantages. The receiver circuit of UHF RFID reader is designed. Zero-IF architecture is analyzed,and DC offset produced by RFID is presented. The feasibility of the architecture is validated by simulation experiment.

Keywords： UHF RFID; reader; zero-IF; filter

0 引 言

阅读器主要由控制单元、高频收发模块、天线以及其他与后台设备相连的接口组成。应答器，又叫作标签，是RFID读取数据的来源，主要由天线和微电子芯片组成。RFID系统的关键部分是阅读器，实现阅读器的核心技术是接收电路。本文主要分析和构造了UHF无源RFID阅读器接收电路。

1 基本架构

组成RFID阅读器的电路结构如图1所示，其上半部分为发射链路，而其下半部分为接收链路。

采用UHF频段的阅读器首先针对基带信号实施PIE编码，同时实施80%～100%ASK调制过程。在接收电路部分需支持PSK或ASK形式的解调，同时可以实施对基带信号的米勒或FM0副载波解码。系统的发射信号如下：

f(t)=A(1+m(t))cos(ωct)

(1)

式中：f(t)代表标签接收的信号；m(t)代表基带信号；载波频率则用ωc表示。

而在标签反向散射过程中，接收端接收到信号如下：

g(t)=B(1+m′(t))cos(ωct+φ)

(2)

式中：g(t)表示接收端接收到的信号；m′(t)表示标签端基带信号。

最终在接收电路中进行下变频，解调过程和结果如下：

B(1+m′(t))cos(ωct+φ)cos(ωct)

=12B(1+m′(t))［cos(2ωct+φ)+cos φ］

LPF12B(1+m′(t))cos φ

(3)

式中:LPF代表通过低通滤波器后的结果。

图1 RFID阅读器电路结构

图1中的环行器隔离器件，通常能够实现20～30 dB的隔离效果。此外，利用两个独立的天线分别负责接收与发射的任务，也能够实现较好的隔离效果。……