RFID芯片是什么？
條形碼專(zhuān)利是在1952年頒發(fā)的，自那以后，其使用非常廣泛，尤其是雜貨店和百貨大樓內(nèi)。我們大多數(shù)人并未注意到早在上世紀(jì)50年代前就有了條形碼，因此普遍認(rèn)為它還是一種新技術(shù)。現(xiàn)在有了一種新技術(shù)，即RFID標(biāo)簽，條形碼即將退出歷史舞臺(tái)。 RFID芯片已成為我們?nèi)粘Ｉ钪械闹匾M成部分，信不信由你。這是因?yàn)槿祟?lèi)總是渴望采用更好更先進(jìn)的技術(shù)。RFID技術(shù)是1969年發(fā)明的，在1973年頒發(fā)了專(zhuān)利。RFID標(biāo)簽實(shí)際上就是微芯片。RFID芯片是一種轉(zhuǎn)發(fā)器，或者我們所謂的發(fā)射器/應(yīng)答器。它總是準(zhǔn)備好接收收發(fā)信機(jī)或RFID閱讀器發(fā)射的無(wú)線(xiàn)信號(hào)。RFID芯片接收到特定的無(wú)線(xiàn)信號(hào)后會(huì)作出應(yīng)答，即將自己的獨(dú)特ID代碼發(fā)回給收發(fā)信機(jī)。大多數(shù)RFID芯片自身不帶電池，總是在無(wú)線(xiàn)信號(hào)將它們喚醒并請(qǐng)求應(yīng)答之后開(kāi)始工作。 與條形碼相比，RFID芯片有著多方面的優(yōu)勢(shì)。如何放置RFID芯片方面沒(méi)有任何限制。RFID芯片的唯一要求是它必須放置在閱讀器的覆蓋范圍內(nèi)，不能被水或金屬隔開(kāi)。RFID芯片有一種讀寫(xiě)保護(hù)功能，RFID標(biāo)簽中保存的數(shù)據(jù)只能由授權(quán)的用戶(hù)讀取或修改。RFID芯片可分為2大類(lèi)，即采用無(wú)源技術(shù)的芯片和采用有源技術(shù)的芯片。 早期，RFID芯片的制作成本很高，但有關(guān)專(zhuān)家預(yù)測(cè)，它們的價(jià)格遲早會(huì)降低。RFID芯片可用于大多數(shù)物品，甚至可用于地球上的生物。 RFID芯片被普遍用于安全領(lǐng)域，如在機(jī)場(chǎng)系到行李和物品上，以減少行李丟失，在發(fā)生任何技術(shù)故障時(shí)簡(jiǎn)化對(duì)行李的跟蹤。在客戶(hù)的飛行計(jì)劃發(fā)生變化時(shí)，RFID芯片還可幫助工作人員修改行李的運(yùn)輸行程。 目前有幾家著名生產(chǎn)商和零售商利用RFID芯片來(lái)管理供應(yīng)鏈流程：從生產(chǎn)到裝運(yùn)，再到貨物擺放到商店的貨架上。例如，美國(guó)最大的雇主之一RetailGiant采用“智能貨架”，可自動(dòng)提醒管理員和工作人員補(bǔ)充貨架上的物品。沃爾瑪?shù)却笮统邢Ｍ泄?yīng)商都支持RFID跟蹤，以便他們將RFID閱讀器指向任何密封的貨物包裝箱后就可以知道其中的貨物而不必打開(kāi)每個(gè)包裝箱或使用條形碼掃描儀。 此外，各大銀行也嘗試發(fā)行新的Visa卡，將智能卡和RFID芯片的優(yōu)勢(shì)結(jié)合在一起，在不需要任何現(xiàn)金或硬幣的情況下輕松完成交易。這些智能卡也可以安裝到手機(jī)或其它電子設(shè)備中，幫助用戶(hù)支付停車(chē)費(fèi)或購(gòu)買(mǎi)商品而不需要掏錢(qián)包。使用RFID芯片跟蹤資產(chǎn)可減少資產(chǎn)丟失或放錯(cuò)位置的情況，同時(shí)提高這些物品的安全性。RFID芯片的使用可提高敏感物品的安全性，可用作額外的驗(yàn)證手段。
常用的 RFID 標(biāo)簽芯片有哪幾種
無(wú)源RFID標(biāo)簽收到讀寫(xiě)器發(fā)送射頻信號(hào)后,激活內(nèi)部電路,內(nèi)部電路開(kāi)始工作.(空口協(xié)議之前會(huì)發(fā)一段高電平用于激活).讀寫(xiě)器發(fā)送的波是嚴(yán)格按照協(xié)議的編碼格式進(jìn)行編碼的,標(biāo)簽電路工作后,內(nèi)部的芯片會(huì)進(jìn)行解碼,并按要求進(jìn)行回應(yīng).有源RFID標(biāo)簽,不需要被激活,直接接收讀寫(xiě)器發(fā)送的射頻信號(hào),進(jìn)行解碼然后回應(yīng).
UHF RFID 標(biāo)簽芯片有哪些
Impinj的Monza系列芯片,現(xiàn)在已經(jīng)出到了Monza5.Monza4D/4E/4DQT等不同牌號(hào)具有不同的應(yīng)用范圍. Alien的Higgs 系列標(biāo)簽,牌號(hào)有H2、H3、H4系列芯片 NXP的S70等等 其他的芯片就不一一列數(shù)了,如果需要更詳細(xì)的,可以給我消息.謝謝!
rfid標(biāo)簽是什么？
RFID是Radio
Frequency
Identification的縮寫(xiě)，即射頻識(shí)別，俗稱(chēng)電子標(biāo)簽。
什么是RFID技術(shù)？
RFID射頻識(shí)別是一種非接觸式的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，它通過(guò)射頻信號(hào)自動(dòng)識(shí)別目標(biāo)對(duì)象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，識(shí)別工作無(wú)須人工干預(yù)，可工作于各種惡劣環(huán)境。RFID技術(shù)可識(shí)別高速運(yùn)動(dòng)物體并可同時(shí)識(shí)別多個(gè)標(biāo)簽，操作快捷方便。
RFID是一種簡(jiǎn)單的無(wú)線(xiàn)系統(tǒng)，只有兩個(gè)基本器件，該系統(tǒng)用于控制、檢測(cè)和跟蹤物體。系統(tǒng)由一個(gè)詢(xún)問(wèn)器（或閱讀器）和很多應(yīng)答器（或標(biāo)簽）組成。
什么是RFID的基本組成部分？
標(biāo)簽(Tag)：由耦合元件及芯片組成，每個(gè)標(biāo)簽具有唯一的電子編碼，附著在物體上標(biāo)識(shí)目標(biāo)對(duì)象；
閱讀器(Reader)：讀取(有時(shí)還可以寫(xiě)入)標(biāo)簽信息的設(shè)備，可設(shè)計(jì)為手持式或固定式；
天線(xiàn)(Antenna)：在標(biāo)簽和讀取器間傳遞射頻信號(hào)。
RFID技術(shù)的基本工作原理是什么？
RFID技術(shù)的基本工作原理并不復(fù)雜：標(biāo)簽進(jìn)入磁場(chǎng)后，接收解讀器發(fā)出的射頻信號(hào)，憑借感應(yīng)電流所獲得的能量發(fā)送出存儲(chǔ)在芯片中的產(chǎn)品信息（Passive
Tag，無(wú)源標(biāo)簽或被動(dòng)標(biāo)簽），或者主動(dòng)發(fā)送某一頻率的信號(hào)（Active
Tag，有源標(biāo)簽或主動(dòng)標(biāo)簽）；解讀器讀取信息并解碼后，送至中央信息系統(tǒng)進(jìn)行有關(guān)數(shù)據(jù)處理。
一套完整的RFID系統(tǒng),
是由閱讀器(Reader)與電子標(biāo)簽(TAG)也就是所謂的應(yīng)答器(Transponder)及應(yīng)用軟件系統(tǒng)三個(gè)部份所組成,
其工作原理是Reader
發(fā)射一特定頻率的無(wú)線(xiàn)電波能量給Transponder,
用以驅(qū)動(dòng)
Transponder電路將內(nèi)部的數(shù)據(jù)送出，此時(shí)
Reader
便依序接收解讀數(shù)據(jù),
送給應(yīng)用程序做相應(yīng)的處理。
以RFID
卡片閱讀器及電子標(biāo)簽之間的通訊及能量感應(yīng)方式來(lái)看大致上可以分成,
感應(yīng)偶合(Inductive
Coupling)
及后向散射偶合(Backscatter
Coupling)兩種,
一般低頻的RFID大都采用第一種式,
而較高頻大多采用第二種方式。
閱讀器根據(jù)使用的結(jié)構(gòu)和技術(shù)不同可以是讀或讀/寫(xiě)裝置，是RFID系統(tǒng)信息控制和處理中心。閱讀器通常由耦合模塊、收發(fā)模塊、控制模塊和接口單元組成。閱讀器和應(yīng)答器之間一般采用半雙工通信方式進(jìn)行信息交換，同時(shí)閱讀器通過(guò)耦合給無(wú)源應(yīng)答器提供能量和時(shí)序。
在實(shí)際應(yīng)用中，可進(jìn)一步通過(guò)Ethernet或WLAN等實(shí)現(xiàn)對(duì)物體識(shí)別信息的采集、處理及遠(yuǎn)程傳送等管理功能。應(yīng)答器是RFID系統(tǒng)的信息載體，目前應(yīng)答器大多是由耦合原件（線(xiàn)圈、微帶天線(xiàn)等）和微芯片組成無(wú)源單元。
是什么讓零售商如此推崇RFID？
據(jù)Sanford
C.
Bernstein公司的零售業(yè)分析師估計(jì)，通過(guò)采用RFID，沃爾瑪每年可以節(jié)省83.5億美元，其中大部分是因?yàn)椴恍枰斯げ榭催M(jìn)貨的條碼而節(jié)省的勞動(dòng)力成本。盡管另外一些分析師認(rèn)為80億美元這個(gè)數(shù)字過(guò)于樂(lè)觀，但毫無(wú)疑問(wèn)，RFID有助于解決零售業(yè)兩個(gè)最大的難題：商品斷貨和損耗（因盜竊和供應(yīng)鏈被攪亂而損失的產(chǎn)品），而現(xiàn)在單是盜竊一項(xiàng)，沃爾瑪一年的損失就差不多有20億美元，如果一家合法企業(yè)的營(yíng)業(yè)額能達(dá)到這個(gè)數(shù)字，就可以在美國(guó)1000家最大企業(yè)的排行榜中名列第694位。研究機(jī)構(gòu)估計(jì)，這種RFID技術(shù)能夠幫助把失竊和存貨水平降低25%。
RFID是什么
射頻識(shí)別即RFID(Radio Frequency IDentification)技術(shù),又稱(chēng)電子標(biāo)簽、無(wú)線(xiàn)射頻識(shí)別,是一種通信技術(shù),可通過(guò)無(wú)線(xiàn)電訊號(hào)識(shí)別特定目標(biāo)并讀寫(xiě)相關(guān)數(shù)據(jù),而無(wú)需識(shí)別系統(tǒng)與特定目標(biāo)之間建立機(jī)械或光學(xué)接觸.RFID是一種簡(jiǎn)單的無(wú)線(xiàn)系統(tǒng),只有兩個(gè)基本器件,該系統(tǒng)用于控制、檢測(cè)和跟蹤物體.系統(tǒng)由一個(gè)詢(xún)問(wèn)器(或閱讀器)和很多應(yīng)答器(或標(biāo)簽)組成.RFID的基本組成部分 標(biāo)簽(Tag):由耦合元件及芯片組成,每個(gè)標(biāo)簽具有唯一的電子編碼,附著在物體上標(biāo)識(shí)目標(biāo)對(duì)象 閱讀器(Reader):讀取(有時(shí)還可以寫(xiě)入)標(biāo)簽信息的設(shè)備,可設(shè)計(jì)為手持式或固定式; 天線(xiàn)(Antenna):在標(biāo)簽和讀取器間傳遞射頻信號(hào).
RFID基本原理是什么?
RFID射頻標(biāo)簽是承印物與電子技術(shù)的一個(gè)典型組合應(yīng)用.其在承印物上就包含了存有產(chǎn)品信息的IC芯片與天線(xiàn)組成的射頻電路,通過(guò)天線(xiàn)接收來(lái)自專(zhuān)用閱讀器所發(fā)射的射頻信號(hào),并應(yīng)答出標(biāo)簽芯片中所包含的數(shù)據(jù)信息,也可送入主計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理,從而實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品非接觸式的識(shí)別、查找與管理,打破了傳統(tǒng)條形碼識(shí)別的局限性.因?yàn)镽FID有移動(dòng)數(shù)據(jù)庫(kù)的特性,所以有人說(shuō),RFID有可能發(fā)展成為今后全球商品或物流中最廣為采用的技術(shù)之一.
何為RFID電子標(biāo)簽
鈞普電子標(biāo)簽對(duì)RFID電子標(biāo)簽全部解釋說(shuō)明如下：
射頻識(shí)別，RFID（Radio Frequency Identification）技術(shù)，又稱(chēng)無(wú)線(xiàn)射頻識(shí)別，是一種通信技術(shù)，可通過(guò)無(wú)線(xiàn)電訊號(hào)識(shí)別特定目標(biāo)并讀寫(xiě)相關(guān)數(shù)據(jù)，而無(wú)需識(shí)別系統(tǒng)與特定目標(biāo)之間建立機(jī)械或光學(xué)接觸。
射頻的話(huà)，一般是微波，1-100GHz，適用于短距離識(shí)別通信。
RFID讀寫(xiě)器也分移動(dòng)式的和固定式的，目前RFID技術(shù)應(yīng)用很廣，如：圖書(shū)館，門(mén)禁系統(tǒng)，食品安全溯源等。
無(wú)線(xiàn)電的信號(hào)是通過(guò)調(diào)成無(wú)線(xiàn)電頻率的電磁場(chǎng)，把數(shù)據(jù)從附著在物品上的標(biāo)簽上傳送出去，以自動(dòng)辨識(shí)與追蹤該物品。某些標(biāo)簽在識(shí)別時(shí)從識(shí)別器發(fā)出的電磁場(chǎng)中就可以得到能量，并不需要電池；也有標(biāo)簽本身?yè)碛须娫矗⒖梢灾鲃?dòng)發(fā)出無(wú)線(xiàn)電波（調(diào)成無(wú)線(xiàn)電頻率的電磁場(chǎng)）。標(biāo)簽包含了電子存儲(chǔ)的信息，數(shù)米之內(nèi)都可以識(shí)別。與條形碼不同的是，射頻標(biāo)簽不需要處在識(shí)別器視線(xiàn)之內(nèi)，也可以嵌入被追蹤物體之內(nèi)。
許多行業(yè)都運(yùn)用了射頻識(shí)別技術(shù)。將標(biāo)簽附著在一輛正在生產(chǎn)中的汽車(chē)，廠(chǎng)方便可以追蹤此車(chē)在生產(chǎn)線(xiàn)上的進(jìn)度。倉(cāng)庫(kù)可以追蹤藥品的所在。射頻標(biāo)簽也可以附于牲畜與寵物上，方便對(duì)牲畜與寵物的積極識(shí)別（積極識(shí)別意思是防止數(shù)只牲畜使用同一個(gè)身份）。射頻識(shí)別的身份識(shí)別卡可以使員工得以進(jìn)入鎖住的建筑部分，汽車(chē)上的射頻應(yīng)答器也可以用來(lái)征收收費(fèi)路段與停車(chē)場(chǎng)的費(fèi)用。
某些射頻標(biāo)簽附在衣物、個(gè)人財(cái)物上，甚至于植入人體之內(nèi)。由于這項(xiàng)技術(shù)可能會(huì)在未經(jīng)本人許可的情況下讀取個(gè)人信息，這項(xiàng)技術(shù)也會(huì)有侵犯?jìng)€(gè)人隱私憂(yōu)患。
RFID電子標(biāo)簽和普通的電子標(biāo)簽有什么區(qū)別
RFID電子標(biāo)簽里面含有RFID芯片和天線(xiàn) 可以用無(wú)線(xiàn)射頻識(shí)別的方式識(shí)別 普通的標(biāo)簽就紙和膠 一般在上面打印條碼 用條碼掃描槍識(shí)別
何謂RFID無(wú)源系統(tǒng)，簡(jiǎn)述其工作原理
RFID射頻識(shí)別是一種非接觸式的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，它通過(guò)射頻信號(hào)自動(dòng)識(shí)別目標(biāo)對(duì)象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，識(shí)別工作無(wú)須人工干預(yù)，可工作于各種惡劣環(huán)境。RFID技術(shù)可以識(shí)別高速運(yùn)動(dòng)物體并可同時(shí)識(shí)別多個(gè)標(biāo)簽， 操作快捷方便。
1.2 RFID的基本組成部分
最基本的RFID應(yīng)用系統(tǒng)由三部分組成：
A 標(biāo)簽(Tag) B 閱讀器(Reader) C 天線(xiàn)(Antenna)
1.3 無(wú)源RFID的基本原理
讀寫(xiě)器通過(guò)發(fā)射天線(xiàn)發(fā)射一定頻率的射頻信號(hào)，當(dāng)標(biāo)簽進(jìn)入發(fā)射天線(xiàn)工作區(qū)域時(shí)產(chǎn)生感應(yīng)電流，標(biāo)簽獲得能量被激活；標(biāo)簽將自身編碼等信息通過(guò)天線(xiàn)發(fā)送出去；系統(tǒng)接收天線(xiàn)接收從標(biāo)簽發(fā)送過(guò)來(lái)的載波信號(hào)，經(jīng)天線(xiàn)調(diào)節(jié)器傳送到讀寫(xiě)器，讀寫(xiě)器對(duì)接收到的信號(hào)進(jìn)行解調(diào)之送到后臺(tái)主系統(tǒng)進(jìn)行相關(guān)處理；主系統(tǒng)根據(jù)邏輯運(yùn)算判斷該卡的合法性，根據(jù)不同的設(shè)定進(jìn)行相關(guān)的處理，并通過(guò)天線(xiàn)修改標(biāo)簽的內(nèi)部信息（可讀寫(xiě)標(biāo)簽）。
信息處理系統(tǒng)
閱 讀 器
應(yīng)用程序接口（API） 空中接口
RFID工作原理
1.4 各組成部分的介紹
1） 電子標(biāo)簽
電子標(biāo)簽附著在待識(shí)別的物品上，是射頻識(shí)別系統(tǒng)真正的數(shù)據(jù)載體，當(dāng)標(biāo)簽進(jìn)入天線(xiàn)有效覆蓋區(qū)域內(nèi)無(wú)源標(biāo)簽就能從天線(xiàn)發(fā)出的電磁場(chǎng)中獲得能量，從而被激活。一般情況下，電子標(biāo)簽由標(biāo)簽天線(xiàn)和標(biāo)簽專(zhuān)用芯片組成。 2）閱讀器
當(dāng)附著有電子標(biāo)簽的待識(shí)別物品通過(guò)其讀出范圍內(nèi)時(shí)，閱讀器自動(dòng)以無(wú)接觸的方式將電子標(biāo)簽中的約定識(shí)別信息取出，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)識(shí)別物品或自動(dòng)收集物品標(biāo)識(shí)信息的功能。典型的閱讀器包含有高頻模塊(發(fā)送器和接收器)、控制單元以及閱讀器天線(xiàn)。 3）天線(xiàn)
天線(xiàn)及空間信道天線(xiàn)用于發(fā)射信號(hào)來(lái)形成有效的電磁場(chǎng)覆蓋區(qū)域和接收標(biāo)簽的返回信號(hào)。針對(duì)無(wú)源標(biāo)簽的任務(wù)有兩個(gè)：一是通過(guò)電磁場(chǎng)耦合向標(biāo)簽提供能量，二是通過(guò)電磁耦合在標(biāo)簽與閱讀器之間建立傳送數(shù)據(jù)的通道。
在RFID系統(tǒng)中應(yīng)該使用方向性天線(xiàn)，它與全向天線(xiàn)相比具有更少的輻射模式和返回?fù)p耗的干擾。天線(xiàn)類(lèi)型的選擇必須使它的阻抗與自由空間和ASIC（為專(zhuān)
門(mén)目的所設(shè)計(jì)的集成電路）相匹配。
2 無(wú)源RFID的數(shù)據(jù)與能量傳輸
2.1 閱讀器與電子標(biāo)簽之間的耦合類(lèi)型
1） 電感耦合
一種變壓器模型，通過(guò)空間高頻交變磁場(chǎng)實(shí)現(xiàn)耦合，所依據(jù)的是電磁感應(yīng)原理。適用于中低頻。例如：125KHZ，225KHZ，13.56MHZ等。作用距離有限。
電感耦合
2） 電磁反向散射耦合
雷達(dá)原理模型，碰到目標(biāo)后反射同時(shí)攜帶回目標(biāo)信息，依據(jù)的是電磁波的空間傳播規(guī)律。適用于高頻、微波工作的遠(yuǎn)距離射頻識(shí)別系統(tǒng)。常用的頻率有433MHZ，915MHZ，2.45GHZ，5.8GHZ等。作用距離可達(dá)3-10m。根據(jù)本方案的應(yīng)用需求選用電磁反向散射耦合。
電磁反向散射耦合
利用電磁反向散射耦合的反向散射調(diào)制技術(shù)是指無(wú)源RFID將數(shù)據(jù)發(fā)揮閱讀器所采用的方式。標(biāo)簽返回?cái)?shù)據(jù)的方式是控制天線(xiàn)的阻抗，方法有多種，都是基于一種阻抗開(kāi)關(guān)的方法。實(shí)際采用的阻抗開(kāi)關(guān)有，變?nèi)荻O管、邏輯門(mén)與高速開(kāi)關(guān)等。
RFID電子標(biāo)簽電路組成及原理
一個(gè)完整超高頻無(wú)源RFID標(biāo)簽由天線(xiàn)和標(biāo)簽芯片兩部分組成，其中，標(biāo)簽芯片一般包括以下幾部分電路：
– 電源恢復(fù)電路
– 電源穩(wěn)壓電路
– 反向散射調(diào)制電路
– 解調(diào)電路
– 時(shí)鐘恢復(fù)/產(chǎn)生電路
– 啟動(dòng)信號(hào)產(chǎn)生電路
– 參考源產(chǎn)生電路
– 控制單元
– 存儲(chǔ)器
電源恢復(fù)電路
電源恢復(fù)電路將RFID標(biāo)簽天線(xiàn)所接收到的超高頻信號(hào)通過(guò)整流、升壓等方式轉(zhuǎn)換為直流電壓，為芯片工作提供能量。
電源恢復(fù)電路具有多種可行的電路結(jié)構(gòu)。如圖2所示是目前常用的幾種電源恢復(fù)電路[3][4]。
在這些電源恢復(fù)電路中，并不存在最理想的電路結(jié)構(gòu)，每種電路都有各自的優(yōu)點(diǎn)及缺陷[3]。在不同的負(fù)載情況、不同的輸入電壓情況、不同的輸出電壓要求以及可用的工藝條件下，需要選擇不同的電路以使其達(dá)到最優(yōu)的性能。圖2(a)所示的多級(jí)二極管倍壓電路，一般采用肖特基勢(shì)壘二極管。它具有倍壓效率高、輸入信號(hào)幅度小的優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用十分廣泛[5]。但是，一般代工廠(chǎng)的普通CMOS工藝不提供肖特基勢(shì)壘二極管，在工藝的選擇上會(huì)給設(shè)計(jì)者帶來(lái)麻煩。圖2(b)是用接成二極管形式的PMOS管來(lái)代替肖特基二極管，避免了工藝上的特殊要求。這種結(jié)構(gòu)的倍壓電路需要有較高的輸入信號(hào)幅度，在輸出電壓較高時(shí)具有較好倍壓效率。圖2(c)是傳統(tǒng)的二極管全波整流電路。與Dickson倍壓電路相比，倍壓效果更好，但引入了更多的二極管元件，功率轉(zhuǎn)換效率一般略低于Dickson倍壓電路。另外，由于它的天線(xiàn)輸入端與芯片地分離，從天線(xiàn)輸入端向芯片看去，是一個(gè)電容隔直的全對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)，避免了芯片地與天線(xiàn)的相互影響，適合于與對(duì)稱(chēng)天線(xiàn)（例如偶極子天線(xiàn)）相接。圖2(d)是許多文獻(xiàn)提出的全波整流電路的CMOS管解決方案[4]。在工藝受限的情況下，可以獲得較好的功率轉(zhuǎn)換效率，并且對(duì)輸入信號(hào)幅度的要求也相對(duì)較低[3]。 在一般的無(wú)源UHF RFID標(biāo)簽的應(yīng)用中，出于成本的考慮，希望芯片電路適合于普通CMOS工藝的制造。而遠(yuǎn)距離讀寫(xiě)的要求對(duì)電源恢復(fù)電路的功率轉(zhuǎn)換效率提出了較高的要求。為此，很多設(shè)計(jì)者采用標(biāo)準(zhǔn)CMOS工藝來(lái)實(shí)現(xiàn)肖特基勢(shì)壘二極管[6]，從而可以方便地采用多級(jí)Dickson倍壓電路結(jié)構(gòu)來(lái)提高電源轉(zhuǎn)換的性能[3]。圖3所示是普通CMOS工藝制造的肖特基二極管結(jié)構(gòu)示意圖。在設(shè)計(jì)中，不需要更改工藝步驟和掩膜板生成規(guī)則，只需在版圖上作一些修改，就可以制作出肖特基二極管。
圖4所示是在UMC 0.18um CMOS工藝下設(shè)計(jì)的幾種肖特基二極管的版圖。它們的直流特性測(cè)試曲線(xiàn)如圖5所示。從直流特性的測(cè)試結(jié)果上可以看到，標(biāo)準(zhǔn)CMOS工藝制造的肖特基二極管具有典型的二極管特性，并且開(kāi)啟電壓只有0.2V左右，非常適合應(yīng)用于RFID標(biāo)簽。
3 電源穩(wěn)壓電路
在輸入信號(hào)幅度較高時(shí)，電源穩(wěn)壓電路必須能保證輸出的直流電源電壓不超過(guò)芯片所能承受的最高電壓；同時(shí)，在輸入信號(hào)較小時(shí)，穩(wěn)壓電路所消耗的功率要盡量的小，以減小芯片的總功耗。
從穩(wěn)壓原理上看，穩(wěn)壓電路結(jié)構(gòu)可以分為并聯(lián)式穩(wěn)壓電路和串聯(lián)式穩(wěn)壓電路兩種。并聯(lián)式穩(wěn)壓電路的基本原理如圖6所示。
在RFID標(biāo)簽芯片中，需要有一個(gè)較大電容值的儲(chǔ)能電容存儲(chǔ)足夠的電荷以供標(biāo)簽在接收調(diào)制信號(hào)時(shí)，仍可在輸入能量較小的時(shí)刻（例如OOK調(diào)制中無(wú)載波發(fā)出的時(shí)刻），維持芯片的電源電壓。如果輸入能量過(guò)高，電源電壓升高到一定程度，穩(wěn)壓電路中電壓感應(yīng)器將控制泄流源將儲(chǔ)能電容上的多余電荷釋放掉，以此達(dá)到穩(wěn)壓的目的。圖7是其中一種并聯(lián)型穩(wěn)壓電路。三個(gè)串聯(lián)的二極管D1、D2、D3與電阻R1組成電壓感應(yīng)器，控制泄流管M1的柵極電壓。當(dāng)電源電壓超過(guò)三個(gè)二極管開(kāi)啟電壓之和后，M1柵極電壓升高，M1導(dǎo)通，開(kāi)始對(duì)儲(chǔ)能電容C1放電。
另外一類(lèi)穩(wěn)壓電路的原理則是采用串聯(lián)式的穩(wěn)壓方案。它的原理圖如圖8所示。基準(zhǔn)電壓源是被設(shè)計(jì)成一個(gè)與電源電壓無(wú)關(guān)的參考源。輸出電源電壓經(jīng)電阻分壓后與基準(zhǔn)電壓相比較，通過(guò)運(yùn)算放大器放大其差值來(lái)控制M1管的柵極電位，使得輸出電壓與參考源基本保持相同的穩(wěn)定狀態(tài)。
這種串聯(lián)型穩(wěn)壓電路可以輸出較為準(zhǔn)確的電源電壓，但是由于M1管串聯(lián)在未穩(wěn)壓電源與穩(wěn)壓電源之間，在負(fù)載電流較大時(shí)，M1管上的壓降會(huì)造成較高的功耗損失。因此，這種電路結(jié)構(gòu)一般應(yīng)用于功耗較小的標(biāo)簽電路中。
4 調(diào)制與解調(diào)電路
A．解調(diào)電路
出于減小芯片面積和功耗的考慮，目前大部分無(wú)源RFID標(biāo)簽均采用了ASK調(diào)制。對(duì)于標(biāo)簽芯片的ASK解調(diào)電路，常用的解調(diào)方式是包絡(luò)檢波的方式，如圖9所示[1]。
包絡(luò)檢波部分與電源恢復(fù)部分的倍壓電路基本相同，但是不必提供大的負(fù)載電流。在包絡(luò)檢波電路的末級(jí)并聯(lián)一個(gè)泄電流源。當(dāng)輸入信號(hào)被調(diào)制時(shí)，輸入能量減小，泄流源將包絡(luò)輸出電壓降低，從而使得后面的比較器電路判斷出調(diào)制信號(hào)。由于輸入射頻信號(hào)的能量變化范圍較大，泄流源的電流大小必須能夠動(dòng)態(tài)的進(jìn)行調(diào)整，以適應(yīng)近場(chǎng)、遠(yuǎn)場(chǎng)不同場(chǎng)強(qiáng)的變化。例如，如果泄流電源的電流較小，在場(chǎng)強(qiáng)較弱時(shí)，可以滿(mǎn)足比較器的需要，但是當(dāng)標(biāo)簽處于場(chǎng)強(qiáng)很強(qiáng)的近場(chǎng)時(shí)，泄放的電流將不足以使得檢波后的信號(hào)產(chǎn)生較大的幅度變化，后級(jí)比較器無(wú)法正常工作。
在輸入載波未受調(diào)制時(shí)，泄流管M1的柵極電位與漏極電位相同，形成一個(gè)二極管接法的NMOS管，將包絡(luò)輸出鉗位在M1的閾值電壓附近，此時(shí)輸入功率與在M1上消耗的功率相平衡；當(dāng)輸入載波受調(diào)制后，芯片輸入能量減小，而此時(shí)由于延時(shí)電路R1、C1的作用，M1的柵極電位仍然保持在原有電平上，M1上泄放的電流仍保持不變，這就使得包絡(luò)輸出信號(hào)幅度迅速減小；同樣，在載波恢復(fù)后，R1和C1的延時(shí)使得包絡(luò)輸出可以迅速回復(fù)到原有高電平。采用這種電路結(jié)構(gòu)，并通過(guò)合理選擇R1、C1的大小以及M1的尺寸，即可滿(mǎn)足在不同場(chǎng)強(qiáng)下解調(diào)的需要。
包絡(luò)輸出后面所接的比較器電路也有多種可以選擇的方案，常用的有遲滯比較器、運(yùn)算放大器等。也可以簡(jiǎn)化為用反相器來(lái)實(shí)現(xiàn)。
B．調(diào)制電路
無(wú)源UHF RFID標(biāo)簽一般采用反向散射的調(diào)制方法，即通過(guò)改變芯片輸入阻抗來(lái)改變芯片與天線(xiàn)間的反射系數(shù)，從而達(dá)到調(diào)制的目的。一般設(shè)計(jì)天線(xiàn)阻抗與芯片輸入阻抗使其在未調(diào)制時(shí)接近功率匹配，而在調(diào)制時(shí)，使其反射系數(shù)增加。常用的反向散射方法是在天線(xiàn)的兩個(gè)輸入端間并聯(lián)一個(gè)接有開(kāi)關(guān)的電容，如圖11所示，調(diào)制信號(hào)通過(guò)控制開(kāi)關(guān)的開(kāi)啟，決定了電容是否接入芯片輸入端，從而改變了芯片的輸入阻抗。 5 啟動(dòng)信號(hào)產(chǎn)生電路
電源啟動(dòng)復(fù)位信號(hào)產(chǎn)生電路在RFID標(biāo)簽中的作用是在電源恢復(fù)完成后，為數(shù)字電路的啟動(dòng)工作提供復(fù)位信號(hào)。它的設(shè)計(jì)必須要考慮以下幾點(diǎn)問(wèn)題[7]：
– 如果電源電壓上升時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，會(huì)使得復(fù)位信號(hào)的高電平幅度較低，達(dá)不到數(shù)字電路復(fù)位的需要；
– 啟動(dòng)信號(hào)產(chǎn)生電路對(duì)電源的波動(dòng)比較敏感，有可能因此產(chǎn)生誤動(dòng)作；
– 靜態(tài)功耗必須盡可能的低。
通常，無(wú)源RFID標(biāo)簽進(jìn)入場(chǎng)區(qū)后，電源電壓上升的時(shí)間并不確定，有可能很長(zhǎng)。這就要求設(shè)計(jì)的啟動(dòng)信號(hào)產(chǎn)生電路產(chǎn)生啟動(dòng)信號(hào)的時(shí)刻與電源電壓相關(guān)。圖12所示是一種常見(jiàn)的啟動(dòng)信號(hào)產(chǎn)生電路[8]。
它的基本原理是利用電阻R0和NMOS管M1組成的支路產(chǎn)生一個(gè)相對(duì)固定的電壓Va，當(dāng)電源電壓vdd超過(guò)NMOS管的閾值電壓后，Va電壓基本保持不變。隨著vdd的繼續(xù)升高，當(dāng)電源電壓達(dá)到Va＋|Vtp|時(shí)，PMOS管M0導(dǎo)通使得Vb升高，而此前由于M0截止，Vb一直處于低電平。
這種電路的主要問(wèn)題是存在著靜態(tài)功耗。并且由于CMOS工藝下MOS管的閾值電壓隨工藝的變化比較大，容易受工藝偏差的影響。因此，利用pn結(jié)二極管作啟動(dòng)電壓的產(chǎn)生會(huì)大大減小工藝的不確定性，如圖13所示。
當(dāng)VDD上升到兩個(gè)pn結(jié)二極管的開(kāi)啟電壓之前，PMOS管M0柵極與電源電壓相等，PMOS管關(guān)斷，此時(shí)電容C1上的電壓為低電平。當(dāng)VDD 上升到超過(guò)兩個(gè)二極管閾值電壓后，M0開(kāi)始導(dǎo)通，而M1柵極電壓保持不變，流過(guò)M1的電流保持不變，電容C1上電壓逐漸升高，當(dāng)其升高到反相器發(fā)生翻轉(zhuǎn)后，就產(chǎn)生了啟動(dòng)信號(hào)。因此，這種電路產(chǎn)生啟動(dòng)信號(hào)的時(shí)間取決于電源電壓是否達(dá)到兩個(gè)二極管的閾值電壓，具有較高的穩(wěn)定性，避免了一般啟動(dòng)電路在電源電壓上升過(guò)慢時(shí)，會(huì)導(dǎo)致開(kāi)啟信號(hào)出現(xiàn)過(guò)早的問(wèn)題。
如果電源電壓上升的時(shí)間過(guò)快，電阻R1和M0的柵電容構(gòu)成了低通延時(shí)電路，會(huì)使得M0的柵極電壓不能迅速跟上電源電壓的變化，仍然維持在低電平上，這時(shí)M0就會(huì)對(duì)電容C1充電，導(dǎo)致電路不能正確工作。為解決這一問(wèn)題，引入電容C5。如果電源電壓上升速度很快，電容C5的耦合作用能夠使得M0的柵極電位保持與電源電壓一致，避免了上述問(wèn)題的發(fā)生。
該電路仍然存在的靜態(tài)功耗的問(wèn)題，可以通過(guò)增大電阻值，合理選擇MOS管尺寸來(lái)降低靜態(tài)功耗的影響。要想完全解決靜態(tài)功耗的問(wèn)題則需要設(shè)計(jì)額外的反饋控制電路，在啟動(dòng)信號(hào)產(chǎn)生后關(guān)斷這部分電路。但是，需要特別注意引入反饋后產(chǎn)生的不穩(wěn)定態(tài)的問(wèn)題[7]。