图10 本地振荡器与时钟产生电路原理图

图11 仿真得到的时钟信号

3 测试结果与分析

    该射频电路芯片采用支持肖特基二极管和EEPROM的Chartered 0.35μm 2P4M CMOS工艺进行流片。其不含I/O焊盘(PAD)的核心电路芯片面积为300μm×720μm。除两个PAD用于连接外部天线以外，其余PAD均用于芯片功能测试。图12为射频电路芯片连接外部天线后与读卡器进行通信测试获得的波形图，测试采用北京清华同方微电子有限公司符合ISO/IEC 18000-6B标准的THM6BC1-915型UHF RFID读卡器进行。其中图12(a)是在接收到读卡器发射的射频信号后，经过整流器和稳压器电路得到的VDD波形，其平均值为3.3V，仅有小于 20mV的纹波，很好地满足了设计指标要求。图12(b)为经射频电路芯片解调得到的由读卡器发送的数字信号。经测试，在EIRP为4W(36dBm)且天线增益为OdB的情况下，该射频电路芯片工作在915MHz，其读取距离大于3m，工作电流小于8μA。

图12 射频电路芯片的测试波形图

4 结 论

    本论文提出了一种符合ISO/IEC 18000-6B标准的高性能低功耗无源UHF RFID应答器芯片射频电路，该射频电路工作于915MHz，除天线外无外接元器件，通过肖特基二极管整流器从射频电磁场接收能量。采用支持肖特基二极管和EEPROM的Chartered 0.35μm 2P4M CMQS工艺进行流片，其核心面积为300μm×720μm。该RFID射频电路包括本地振荡器、时钟产生电路、复位电路、匹配网络和反向散射电路、整流器、稳压器以及AM解调器等几个主要模块。本文通过对各模块电路的设计与优化，设计出符合标准要求的低功耗射频电路。采用符合ISO/IEC 18000-6B标准的THM6BC1-915Y2型UHF RFID读卡器进行了测试，测试结果表明读取距离大于3m，其结果很好的满足了无源UHF RFID应答器系统的指标要求。