《射频电路设计》PPT课件.ppt

射频电路设计,射频电路设计,主要内容 1.RFID基本原理 2.阅读器设计 3.阅读器天线设计 4.标签天线设计,RFID基本原理,时域与频域 射频波 反射系数 阻抗 S-参数,RFID基本原理,时域和频域的例子: 问题：工作在49 米短波段的商业无线广播SWR3 接收发射频率为6030KHz 的德国发射机Muhlacker，这 一发射机的输出功率是20000W。设计的混频器中频放大器工作在455KHz 的频点。 系统本机振荡器的设计：LO=RF+IF=6030KHz+455KHz=6485KHz。 镜像频率工作在：IRF=LO+IF=6485KHz+455KHz=6913KHz 对IF、RF、IRF 的衰减以及输出到IF 端口的LO 等，最佳的混频器是工作在中等增益。 射频信号（RF）由本振（LO）和中频（IF）混合而成,RFID基本原理,射频波,RFID基本原理,反射系数 只有输入到负载的正向传输波才会被吸收和处理。,RFID基本原理,阻抗圆图,RFID基本原理,S参数,RFID阅读器设计,标准兼容、下架组件以及FPGA,RFID阅读器设计,高性能RFID接收器架构,RFID阅读器设计,ASK与PR-ASK,RFID阅读器设计,高频发射器设计 高频发射器使用集成的镜像信号消除直系转换的调制器。,RFID阅读器设计,基带处理以及网络接口,RFID阅读器设计,阅读器的演进,RFID阅读器设计,完美的阅读器架构,RFID阅读器设计,EPC C1 G2协议： 空中协议 1.调制以及编码 2.解调和解码 3.反碰撞 4.多阅读器环境,RFID阅读器设计,EPC之调制与编码,RFID阅读器设计,EPC之调制与编码：前导与帧同步,RFID阅读器设计,EPC之解调与解码:FM0与Miller,RFID阅读器设计,EPC之反碰撞,RFID阅读器设计,Slotted Aloha,RFID阅读器设计,EPC之多阅读器环境:同频干扰,RFID阅读器设计,名词解释: IIP3：Input 3rd order intercept point； 输入输出三阶截获点（iip3,oip3）:反映放大器的线性特性。 具体指三阶谐波与输入端基波电平相同时对应的输入/输出功率电平。 IIP3 (dBm) = Pin(dBm) +A/2 (dBc) P1dB：1dB compression point； 1分贝压缩点输出功率（P1dB）：放大器有一个线性动态范围，在这个范围内，放大器的输出功率随输入功率线性增加。随着输入功率的继续增大，放大器进入非线性区，其输出功率不再随输入功率的增加而线性增加，也就是说，其输出功率低于小信号增益所预计的值。通常把增益下降到比线性增益低1dB时的输出功率值定义为输出功率的1dB压缩点，用P1dB表示。 典型情况下，当功率超过P1dB时，增益将迅速下降并达到一个最大的或完全饱和的输出功率，其值比P1dB大3-4dB。,RFID阅读器设计,补充材料,RFID阅读器天线设计,在选择天线的时候的主要考虑是： 天线的类型； 天线的阻抗： 在应用到物品上的RF的性能； 在有其他的物品围绕贴标签物品时的RF性能。,RFID阅读器天线设计,读取范围,RFID阅读器天线设计,基本原理：,RFID阅读器天线设计,天线的主要类型： 线极化天线 圆极化天线 线性圆极化天线 补丁天线,RFID阅读器天线设计,线极化天线读取,RFID阅读器天线设计,圆极化天线读取,RFID阅读器天线设计,UHF阅读器天线设计实例 13.56MHz可以参考Ti的设计方案，近耦合的设计不做详细分析。 使用的模拟分析工具：CST-MWS CST MICROWAVE STUDIO，是德国CST（Computer Simulation Technology）公司推出的高频三维电磁场仿真软件。广泛应用于移动通信、无线通信（蓝牙系统）、信号集成和电磁兼容等领域。微波工作室使用简洁，能为用户的高频设计提供直观的电磁特性。,RFID阅读器天线设计,圆极化天线设计：主要的尺寸参数,RFID阅读器天线设计,参数实例化,RFID阅读器天线设计,性能分析,RFID标签天线设计,RFID系统原理图,RFID天线标签,ISO标准:ISO10536 ,ISO14443 , ISO15693 , ISO18000 等几种。,RFID天线标签,RFID天线标签的类型: RFID 主要有线圈型、微带贴片型、偶极子型3 种 基本形式的天线. 其中,小于1 m 的近距离应用系统 RFID 天线一般采用工艺简单、成本低的线圈型天线, 它们主要工作在中低频段. 而1 m 以上远距离的应用 系统需要采用微带贴片型或偶极子型的RFID 天线, 它们工作在高频及微波频段. 这几种类型天线的工作 原理是不相同的.,RFID天线标签,线圈天线,RFID天线标签,微型贴片天线:,RFID天线标签,偶极子天线,RFID标签天线,RFID标签天线设计 半波偶极子天线模型如图42a 所示. 天线采用铜材料(电导率:5. 8e7 s/ m ,磁导率:1) ,位于充满空气的立方体中心. 在立方体外表面设定辐射吸收边界. 输入信号由天线中心处馈入,也就是RFID 芯片的所在位置. 对于2. 45 GHz 的工作频率其半波长度约为61mm ,设偶极子天线臂宽w 为1 mm ,且无限薄,由于天线臂宽的影响,要求实际的半波偶极子天线长度为57mm. 在Ansof t HFSS 工具平台上, 采用有限元算法 对该天线进行仿真。,RFID标签天线设计,仿真分析,RFID天线标签设计,仿真分析,RFID射频电路设计,参考文献： 1.取器(Reader)之研製，暨建取器 與電子標籤(Tag)之傳輸系統,陳川 2.微波技术与天线 3.射频电路原理与实用电路