用于金属物体的宽带超高频RFID标签天线

用于金属物体的标签天线一直是RFID标签天线研究的热点和难点,提出了一种新的低剖面用于金属物体的宽带超高频(ultta high frequency,UHF)射频识别(radio frequency identification,RFID)标签天线.采用增加2个耦合的寄生贴片来激发新的谐振波模,极大地改善了RFID标签...     

密集布放环境下RFID标签受限链路

由于在密集布放时, 超高频(ultra high frequency, UHF)射频识别(radio frequency identification, RFID)标签不仅存在算法上的碰撞问题, 而且标签之间存在电磁耦合, 会造成系统性能下降. 首先从理论上分别推导出前、后向链路的标签最小读取功率与天线增益的关系, 然后通过仿真得出小间距下的标签天线增益. 对比实验中测得的小间距下标签最小读取功率的变化, 得出如下结论: 多标签在密集布放环境下的瓶颈链路为前向链路; 标签天线增益和功率传输系数是影响群读性能的关键因素. 分析和测试结果可以为设计群读性能优异的标签提供参考.     

用于金属物体的宽带超高频RFID标签天线

用于金属物体的标签天线一直是RFID标签天线研究的热点和难点,提出了一种新的低剖面用于金属物体的宽带超高频(ultra high frequency,UHF)射频识别(radio frequency identification,RFID)标签天线。采用增加2个耦合的寄生贴片来激发新的谐振波模,极大地改善了RFID标签天线的带宽,测量结果得到的标签天线半功率带宽为148 MHz,覆盖了所有的超高频RFID系统的频段。     

药品及其包装对超高频RFID标签性能的影响

超高频射频识别(radio frequency identification, RFID)标签应用于药品包装可促进药品的信息化管理,然而在实际应用中基于药品及其包装对超高频RFID标签性能的影响尚未得到研究.通过电磁仿真软件Ansoft HFSS对超高频RFID标签的性能进行仿真分析,并结合理论分析和实验测试研究了液体类药品和泡罩包装的铝箔板对超高频RFID标签的影响.仿真分析结果显示当铝箔板和液体瓶与天线距离在20 mm以上时,天线的增益为正值,标签可正常工作;当铝箔板和液体瓶离开标签的距离在6 mm-8 mm时,标签的识别距离可在药品包装尺寸的限定范围内达到最大.且液体类药品和泡罩包装铝箔板与超高频RFID标签接近时都会使得天线增益降低,引起天线失调,其中铝箔板使得天线性能降低的程度较液体大.     

一种超高频RFID读写器基带发射机的设计与实现

设计了一个超高频射频识别读写器的基带发射机, 该读写器基带芯片工作在840~960 MHz频段, 支持ISO 18000-6B&6C 协议。为了增强安全性同时保证与协议的兼容, 采用2-bits类PIE编码和PIE编码方式, 前者相对后者安全性提高了6倍。针对单边带调制中由于两路正交信号幅度不相等而产生的双频带对标签接收信号产生干扰的问题, 在基带发射机中增加了幅度匹配模块, 尽量消除幅度差异。还在基带部分增加了功率放大模块, 使得到达 PA 的输入信号幅度增强, 从而得到更高的输出功率。整个读写器芯片在0.18μm CMOS工艺下, 电路规模为209461个门, 功耗为102.609 mW, 其中发射机部分占面积的22%。与当前的一些设计相比, 该设计并没有带来较大的面积和功耗损失。     

一种具有新型解调电路和安全功能的超高频RFID 标签芯片

设计一种具有新型解调电路和安全功能的超高频RFID标签芯片。该解调电路不需要单独的包络检测电路, 而是利用标签芯片已有的整流器的第一级作为包络检测电路。同时还设计了一种特殊的均值检测电路, 输出电压和包络信号之间有很大的电压差, 使得比较器的设计更加容易。受标签和读写器距离的变化影响, 包络信号的直流电压在很大范围内变化, 因此还设计了具有轨到轨共模输入范围的比较器。为了保证标签和读写器之间通信的安全, 在数字基带处理器中集成了128位的高级加密标准算法(AES)。整个标签芯片 采用0.18μm工艺实现, 芯片面积为880μm×950μm。测试结果表明, 标签芯片可以解调出的射频输入信号最小幅度为100 mV, 最大的数据率为160 kb/s。     

适用于超高频RFID无源标签的AES算法实现

分析了用于高安全性应用的EPC Gen2电子标签对安全算法实现的约束,在此基础上提出了一种AES算法的低功耗硬件实现方案.该方案中采用了单S盒设计,使用同一个数据通路实现了加密和解密的流程,减小了硬件资源开销.仿真结果表明电路总的门数为4 952门,可以在204个时钟周期内完成128 bit数据的加密或解密,满足安全标签的设计需求.     

超高频RFID读卡器接收前端低噪声放大器设计

基于0.5 μm CMOS工艺设计了一种应用于超高频段射频识别系统读卡器接收前端的低噪声放大器.该电路采用带有源极退化的单端共源共栅结构,借助Cadence仿真环境完成了电路的仿真分析.仿真结果表明,在中心工作频率922.5 MHz上,电路具有良好的性能,各指标分别为:噪声系数(NF)0.828 4 dB,输出增益(S21)23.37 dB,输入反射系数(S11)-36.65 dB.输出反射系数(S22)-58.03 dB,反相隔离(S12)-44.79 dB,三阶交调点(IIP3)-13.157 2 dBm.     

小型化折叠型RFID抗金属标签天线的设计

设计一种小型化折叠型超高频射频识别标签天线.天线由开槽的辐射贴片、 4个感性短接面和两片金属接地板组成.通过改变短接面尺寸及右侧短接面与接地面的距离,可以有效地调谐标签天线的谐振频率及其阻抗,总尺寸(L×W×h)为40 mm×40 mm×1.5 mm.实验结果表明：标签天线阻抗匹配良好,|S₁₁|＜﹣10dB带宽为880～930 MHz.将标签天线放置于200 mm×200 mm的金属板上,4 W有效全向辐射功率条件下的最大实测阅读距离可达到11.2 m.该标签天线通过适当的开槽实现小型化,同时具有抗金属、识别距离远等优点,可较好地应用于工业物联网相关测量领域中.     

手机RFID读写器的基带新解码器

设计了一个超高频射频识别读写器的基带接收机, 该芯片既支持UHF 频段的ISO 18000-6B 标准, 也能支持ISO18000-6C 标准。该数字基带接收机主要包括抽取滤波、去直流、相位恢复等基本单元, 在解码部分体现了一种新的数字基带解码器。该解码器在过零检测解码方法的基础上进行了“零点”的修复, 从而可以更加有效地实现解码。和相关器解调解码相比, 这种方法所需硬件更少, 解码的实时性更强。不包括测试管脚, 该数字芯片在0. 18μm CMOS 工艺下的总面积为730 μm×3375 μm, 其中解码部分占总面积的1 %;整个数字芯片的功耗为32. 89 mW,解码部分的功耗为0. 23 mW。     

一种新型宽带圆极化UHF RFID读写器天线

针对超高频射频识别(ultra high frequency radio frequency identification,UHF RFID)技术的发展需求,设计了一款覆盖UHF RFID全频段(840-960 MHz)的圆极化读写器天线.天线采用简单的平面缝隙贴片结构,利用π型线耦合馈电,获得了良好的宽带圆极化性能.重点分析了天线的宽带圆极化辐射机理和双向圆极化波的形成过程.天线的仿真和测试结果表明,S11≤-13 dB的阻抗带宽为200 MHz,3 dB轴比(axial-ratio,AR)带宽达到175MHz,频段内增益均大于3.4 dBi,且顶点的右旋圆极化(right-handed circular polarization,RHCP)电平和左旋圆极化(left-handed circular polarization,LHCP)电平差值均大于17 dB,具有较好的宽带性和抗干扰能力.仿真结果和实验测试结果的一致性良好,满足了UHF RFID读写器天线宽频带、高增益的应用要求.     

一种平面倒F纸基RFID标签天线

设计和实现了基于平面倒F天线(PIFA)结构的双频段RFID标签天线.标签天线采用纸质材料作为标签基材,天线结构为PIFA结构.设计时在天线辐射面上开槽和小环,以实现天线双频段特性;采用了地面开缝隙技术,可获得比普通PIFA天线更宽的带宽.仿真结果表明:该RFID标签天线有2个谐振频率(870和915 MHz),带宽30MHz.测试结果表明:此RFID标签天线可以很好地工作在867和915MHz频率上.     

射频识别系统中防冲突算法研究

针对RFID系统中多标签冲突问题,提出利用多路存取理论解决的方案。对几种防冲突算法进行了比较并最终加以改进。ALOHA算法不能很好地防止冲突,当陷入冲突的标签数目很多时,防冲突的过程较长,有时还会出现错误判决问题。二进制搜索算法识别效率较高,不存在错判问题,但时延较长,泄漏的信息较多,安全性差。利用改进的二进制算法——返回式二进制树形搜索算法,能更有效、迅速地识别电子标签,识别的时间和标签数呈线形关系,这种算法对大批量物品的识别、追踪、管理具有非常重大的意义。     

一种基于维特比解码的超高频RFID读写器解码器设计

车辆管理和生产管理等应用对超高频射频识别(UHF RFID)读写器的灵敏度有很高的要求.读写器数字基带解码器作为接收链路的关键环节,其误码率(BER)性能直接影响读写器的接收灵敏度.维特比解码是一种广泛应用于卷积码的解码算法,利用卷积码中码元间的相互联系实现纠错解码.本文首次将维特比解码移植应用于UHF RFID系统中的FM0编码的解码算法中.该解码器利用FM0编码的记忆性,结合维特比解码的纠错能力来降低误码率.仿真结果表明,该解码器在信噪比(SNR)为7.3dB的条件下,可以将误码率降至10-5.相对于最优接收机结构,该解码算法有2.5dB的信噪比优势.     

一种小型化定向辐射RFID阅读器天线设计

设计一种应用于超高频射频识别(UHF RFID)阅读器的小型化定向性环形天线.天线由分别印制于两层介质板上的辐射贴片和接地面组成,辐射贴片为弯折的环形结构,两个矩形寄生单元放在环形内部通过探针短接到地,接地板内部开一圆环形槽.天线总体尺寸为0.275λg×0.275λg×0.05λg(λg为中心频率915 MHz对应的...