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UHF射频识别前端模块的设计

作　者: 罗洋
导　师: 尹应增
学　校: 西安电子科技大学
专　业: 电磁场与微波技术
关键词: 射频识别 UHF 读写器前端模块
分类号: TP391.44
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 21次
引　用: 1次
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内容摘要

本文基于ISO/IEC18000-6协议，首先系统的阐述了RFID系统相关的电磁场理论基础和通信原理；在充分理解反向散射调制和各种调制方式的基础上，详细介绍了RFID系统工作原理和组成架构；最后研究和设计了一款远距离超高频射频识别前端模块。本文将RFID前端模块分为了发射模块和接收模块分别介绍。在发射模块方案中，分析了调制方式对发射信号占用带宽的影响，确定出采用单边带加载波调制（残余边带调制）。这种调制方式不仅减小了发射信号占用的频谱带宽，而且保留了无源标签解调时需要的幅度变化信息。在接收模块方案中，分析了零点效应对解调结果的影响，确定使用I/Q正交解调的方法解调返回的标签信号。I/Q两路解调输出信号大小始终保持正交，I路输出出现零点时，Q路输出是最大值，反之亦然。这样就有效地解决了零点问题。在确定了调制和解调方式后，本文确立了具体的射频前端模块架构。发射模块包括频率合成器（本振信号）、正交调制器和功率放大器。接收模块包括正交解调器、低通滤波器、基带放大器、比较器和施密特触发器。从理论上分析了影响发射模块和接收模块性能的各种因素，譬如相位噪声、本振泄漏、直流偏差等等。并且，采用AgilentADS软件对发射模块和接收模块分别进行了仿真分析。基于前面的分析和仿真，进行了元器件选型，制作了完整的前端模块电路。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-5
目录  5-7
第一章绪论  7-13
  1.1 研究背景及意义  7
  1.2 国内外研究现状  7-11
  1.3 本文所做工作以及架构  11-13
第二章射频识别理论基础  13-31
  2.1 RFID系统相关电磁学基础  13-18
    2.1.1 相关的电磁场理论  13-15
    2.1.2 数据传输原理  15-17
    2.1.3 反向散射调制的能量传输  17-18
  2.2 RFID系统构成及工作流程  18-20
    2.2.1 RFID系统构成  18-19
    2.2.2 RFID系统基本工作流程  19-20
  2.3 信号编码与调制  20-28
    2.3.1 基带信号编码格式  20-23
    2.3.2 基带信号调制方式  23-28
      2.3.2.1 传统调制方法  24-26
      2.3.2.2 单边带加载波调制方法  26-28
  2.4 数据完整性及冲突仲裁  28-31
    2.4.1 数据完整性  28-30
    2.4.2 冲突仲裁  30-31
第三章射频前端模块方案设计  31-39
  3.1 模块指标要求及分析  31-34
    3.1.1 协议分析  31-32
    3.1.2 空间功率链路预算  32-34
  3.2 前端模块方案设计  34-39
    3.2.1 发射模块方案设计  34-35
    3.2.2 接收模块方案设计  35-38
    3.2.3 前端整体方案设计  38-39
第四章射频前端模块仿真与实现  39-57
  4.1 发射模块仿真与实现  39-48
    4.1.1 发射模块影响因素分析  39-40
    4.1.2 发射模块系统仿真  40-43
    4.1.3 发射芯片选型  43-47
    4.1.4 发送电路的整体电路图  47-48
  4.2 接收模块仿真与实现  48-57
    4.2.1 接收模块影响因素分析  48-49
    4.2.2 接收模块系统仿真  49-52
    4.2.3 接收芯片选型  52-55
    4.2.4 接收电路的整体电路图  55-57
第五章总结  57-59
致谢  59-61
参考文献  61-63
在读期间的研究成果  63-64

UHF射频识别前端模块的设计

内容摘要

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