一种低功耗高频RFID标签芯片基带控制器

设计了一款应用于高频射频识别标签芯片的基带控制器。该基带控制器符合ISO15693标准协议,满足无源射频识别标签的低成本、低功耗的需求。详细论述了解码电路、命令响应模块及状态机、数据组织模块等关键电路的设计。芯片采用中芯国际0.35μm2P3M嵌入式EEPROM的混合信号CMOS工艺实现,基带控制器的Core面积仅为0.23mm2,功耗低至66.8μW。     

带新解调结构的UHF RFID标签低功耗模拟前端设计

基于ISO/IEC 18000-6C协议,对UHF无源电子标签模拟前端中的ASK解调电路、整流器、稳压电路等进行低功耗设计。解调电路中微分电路的加入扩大了解调电路工作范围,在解调电路近距离工作时,可以更有效地解调。整流电路采用了零阈值MOS管代替肖特基二极管,降低芯片成本。整流稳压电路可稳定地为芯片供电,供电电压2 V,建立时间仅为25μs。电路采用SMIC 0.18μm 2P4M CMOS工艺进行流片,芯片面积720μm×390μm。测试得到模拟前端整体工作电流仅2.4μA,标签工作距离大于7 m。     

用于UHF RFID标签芯片的时钟源电路设计

设计了一种用于UHF RFID标签芯片的低功耗时钟源电路。该时钟源电路采用弛豫振荡器结构,振荡周期由电阻和电容定义。振荡器工作在电源电压1 V,偏置电流100 nA时,功耗为0.9 μW,工作温度范围为-20 ℃～80 ℃,频率偏离1.92 MHz小于3%,电路设计符合UHF RFID标签系统要求。     

超高频RFID标签芯片射频电路的分析与测试(英文)

提出了一种应用于超高频(Ultra high frequency,UHF)射频识别(Radio frequency identification,RFID)标签芯片的射频测试技术。针对UHF RFID标签芯片射频电路的特殊工作方式,该技术可对芯片的输入阻抗和灵敏度进行准确测量,并同时完成芯片功能验证。与传统的RFID标签芯片射频测试技术相比,文中的方案利用商用阅读器和可调衰减器代替了高端或RFID专用测试设备,因此极大降低了测试成本。利用该测试方案,对已开发的UHF RFID标签芯片进行了测试与验证,并利用测试结果完成了折叠偶极子天线设计以实现芯片与天线之间的阻抗匹配。将芯片与天线组装成无源标签,其灵敏度可达-10.5 dBm。实验结果证明了该方案的正确性。     

集成温度传感器的无源超高频标签芯片设计

设计了一种集成温度传感器的无源超高频射频识别(UHF RFID)标签芯片。通过采用阈值补偿及分级供电的方式,有效的提高了能量转化电路的效率;通过采用正负两种温度系数电流求和的电路结构,得到近似零温度系数的参考电流。采用固定频率时钟驱动的计数器对源自振荡周期随温度变化时钟的信号采样计数的方式计算测量环境温度,由于两个振荡器电路完全对称,从而避免了工艺因素的影响。芯片在TSMC 0.18μm Mix-signal/RFCMOS工艺进行流片,测试结果显示,芯片最远识读距离达到7.5米,在-40℃~+55℃温度范围内,温度测量误差最大不超过2℃。     

UHF RFID无源标签的芯片供电机理

介绍了UHF RFID无源标签的供电特点,即采用无线功率传输供电,或利用片上储能电容充放电实现对芯片电路供电。同时为保证通信需求,应该做到充电与放电供需平衡,可取的设计是将标签所接收的射频能量大部分用于浮充供电;为集中更多能量用于浮充供电,应当尽量减少射频能量的其它应用消耗,包括接收时段的解调解码、应答时段的调制和发送。     

多散射体无芯片RFID标签的设计

提出了一种新型可打印无芯片RFID标签。标签由在矩形介质板上蚀刻的多个按规律排列的直角型谐振器构成,标签结构对于多种极化方向的入射波都有着良好的稳定性。同时提出了一种新的无芯片标签编码方法,在不增加谐振器间相互耦合的前提下,使标签的编码密度增加了一倍。标签工作在3.1-10.6GHz的超宽带频率范围内,在22mm×11mm的合理尺寸内编码密度高达3.3bit/cm2。仿真给出了标签的雷达散射截面积曲线,实测得到传输系数S21,仿真结果与实测一致,验证了本设计的合理性。相比于传统的无芯标签,该标签具有尺寸小和编码密度高等优点,标签采用单层导体结构能被直接印制在ID卡甚至纸张上。     

MB89R112：RFID标签芯片

富士通半导体（上海）有限公司推出其FerVID家族推出用于RFID标签的一款新的芯片MB89R112。该芯片用于高频RFID标签,带9kB的FRAM内存。FerVID家族产品使用铁电存储器（FRAM）,具有写入速度快,高频可重写,耐辐射,低功耗操作等特点。     

用于125kHz RFID标签芯片的低功耗射频模拟接口

设计了一种用于125 kHz射频识别(RFID)标签芯片的射频模拟接口。通过在NMOSFET栅交叉型整流电路中加入过压保护电路,可在5 ms内将整流电压稳定在6.5 V,发送数据期间自动切断静态电流回路,解决了整流电路额外损耗能量的问题;数据收发采用接收幅移键控(ASK)信号、发送频移键控(FSK)信号的模式,提高了标签芯片的有效读写距离;为解决FSK频率不准导致的误码问题,在电路内部预留了调频(FM)端口,实现了芯片的FSK谐振频率精准可控。仿真结果表明,芯片完成一次读写操作供电电压下降50%,整体功耗342μW,可将数据1和0分别转换成频率为123.5 kHz和136.9 kHz的FSK信号。基于SMIC 0.35μm EEPROM工艺进行了流片验证,模拟电路版图面积为0.34 mm²,测试结果表明,芯片可解调125 kHz ASK载波信号,可将数据识别码准确无误地发送给读写器,最长读写距离为9 cm。其低功耗、远距离读写的特性非常适合用于植入式动物标签。     

超高频RFID标签数字电路的低功耗设计

无源标签的识别距离主要与功耗有关,因此降低标签的功耗成为设计者重点关注的目标。采用门控时钟、算法优化、行波计数器、低阈值电压以及功耗管理单元等低功耗技术,对基于ISO/IEC 18000-6C标准协议的超高频RFID标签芯片的数字电路进行功耗优化。仿真结果显示,在1.8 V工作电压下,电路功耗为12.3 μW,与优化前电路相比,功耗优化率达43.6%,有效降低了标签数字电路的功耗。     

CMOS射频集成电路的研究进展

近年来，射频集成电路(RFIC)的应用和研究得到了飞速的发展，CMOS射频IC的研究更是成为该领域的研究重点和热点。文章对CMOS技术在射频和微波领域的应用进行了详细的探讨，着重介绍了当前射频通讯中常用的收发机结构及其存在的问题和解决方案；分析了射频收发机前端关键电路模块低噪声放大器(LNA)、混频器(Mixer)、压控振荡器(VCO)、功率放大器(PA)和射频关键无源元件的最新研究进展；展望了CMOS技术在射频领域的发展前景。     

标签天线弯曲对射频识别系统性能影响的研究

探讨了工作在微波段的无源射频识别(Radio frequencyIdentification, RFID)系统中标签天线的弧形弯曲对RFID系统性能的影响。分析比较了几种典型的半波振子标签线天线弧形弯曲的情况。通过理论分析确立标签天线的方向系数与输入阻抗为RFID系统性能的主要影响因子。弯曲振子天线特性参数由线天线分析软件NEC WinBasic数值模拟得到。分析结果表明,标签天线的弧形弯曲使得无源RFID系统的工作距离明显变短。因此,为避免此类问题有必要在RFID系统中考虑对于弯曲具有低敏感性的天线结构。     

一种无源植入式神经刺激器中模拟前端的设计

设计了一种可应用于超高频无源植入式神经刺激器的模拟前端电路。对无源植入式芯片模拟前端的系统架构进行了论述,简述了前端架构中各个模块的工作原理,通过优化系统结构,减小了系统复杂度和版图面积。模块包括整流电路、电源管理电路、调制解调电路、上电复位电路和时钟产生电路。其中,整流电路工作时,效率可达到45%以上,并且能提供两种不同的工作电压。使用Cadence Spectre对设计电路进行仿真,并通过TSMC 0.35 μm BCD工艺进行流片验证。结果显示,该模拟前端的直流功耗为0.06 mW,芯片面积为0.4 mm²,可以满足植入式神经刺激器的要求。     

RFID系统中停留标签的组策略防碰撞算法

在射频识别RFID系统中,防碰撞算法对于标签的快速识别,尤其在移动应用的场景中非常重要。该文针对移动场景中停留标签,提出了组策略停留标签算法GSRA(Group Strategy for Remaining tags Algorithm),分为停留标签识别和新到标签识别两个阶段,并将停留标签信息分组存放与更新,从而提高停留标签的识别效率。理论分析证明该算法系统效率仅与标签动态时移动时的迁移速率和静态时的系统效率有关,而与标签数量无关。仿真结果表明GSRA算法在标签迁移速率为20%时,结合冲突树算法CT,系统效率可以达到240%。     

RFID标签天线的研究现状及热点问题探讨

本文从介绍RFID系统的基本原理开始,分析了RFID标签天线对于整个RFID系统的重要性,总结了RFID标签天线的设计要求以及近期国内外对各类别标签天线的研究状况,根据其设计原理提出改进思想,最后探讨并分析了近期标签天线的设计热点.     

国外模拟IC的发展现状分析

本文主要根据电子整机的发展要求,从集成化、高性能和高可靠等三方面分析国外模似IC的发展,进而说明模拟IC总的发展趋势及其表现。最后指出,模拟IC正面临一个新的变革时期。