面向ISO18000-6C标准的UHF RFID无源标签芯片数字集成电路低功耗设计与实现

射频识别技术RFID(Radio Frequency Identification)是一种先进的自动识别技术,具有非接触、读写灵活、速度快、距离远、安全性高等优点,被广泛应用于物流管理、商品销售管理、产品制造、公共信息服务等许多领域。随着该技术的飞速发展,RFID的应用领域日益扩大,并逐渐成为现今信息社会建设的一项基础技术。随着EPC物联网的提出和推广,市场对于超高频段(UHF)远距离RFID系统的需求也越来越迫切。在我国,UHF频段的远距离无源电子标签的研发及应用正处于快速发展阶段。我国也逐渐成为全球最大的物联网用户之一,而UHF频段的RFID标签芯片低功耗技术正是物联网技术的核心技术。因此,本文的研究将具有十分重要的意义。本文首先介绍了RFID技术的研究背景以及国内外研究现状和发展态势。针对RFID标签芯片的低功耗设计难点,本文着重分析了CMOS数字电路的功耗产生原理以及可应用于CMOS数字电路的低功耗设计方法。然后基于低功耗设计考虑,设计了一种符合ISO18000-6C协议的超高频无源电子标签的低功耗数字基带电路。本文分析了数字基带电路低功耗设计的系统结构并详细论述了各核心模块的低功耗设计与实现,并采用了TSMC 0.18 um CMOS Mixed Signal Process工艺完成了芯片的版图设计和流片。测试结果表明该设计较好的符合ISO18000-6C协议中对标签功能的要求,并达到了预期设计的功耗指标要求。