基于ISO18000-6B協(xié)議的無源UHF RFID溫度標(biāo)簽研究與設(shè)計(jì).pdf

1、射頻識別(Radio Frequency Identification,RFID)技術(shù)是一種非接觸式的自動識別技術(shù),它通過射頻信號自動識別標(biāo)簽并且能夠進(jìn)行雙向的數(shù)據(jù)傳輸。RFID標(biāo)簽具有防水防磁、耐高溫、壽命長、識別距離大、數(shù)據(jù)容量大、讀寫方便等優(yōu)點(diǎn)。因此,它被認(rèn)為是傳統(tǒng)條形碼的替代品,廣泛應(yīng)用于商品、門禁、醫(yī)療、交通運(yùn)輸?shù)仍S多領(lǐng)域。
　　帶有智能傳感器的RFID,是無線傳感網(wǎng)絡(luò)(Wireless Sensor Network,W

2、SN)的重要組成部分。RFID技術(shù)與無線傳感器網(wǎng)絡(luò)結(jié)合成為熱點(diǎn)的發(fā)展方向。其中,冷鏈物流的興起為內(nèi)嵌溫度傳感器的RFID標(biāo)簽提供了廣闊的發(fā)展空間。
　　本文是基于ISO18000-6B協(xié)議,對內(nèi)嵌溫度傳感的無源UHF RFID標(biāo)簽的射頻模擬前端部分電路和溫度傳感部分進(jìn)行研究和設(shè)計(jì)。主要對射頻模擬前端中的電荷泵、保護(hù)電路、穩(wěn)壓器、解調(diào)電路等模塊在SMIC18ee2P4M工藝下進(jìn)行了設(shè)計(jì)仿真。電荷泵、保護(hù)電路和穩(wěn)壓器要為后續(xù)電路提供1

3、.5V的供電電壓,其中電荷泵采用二極管連接的NMOS管級聯(lián)成的6級Dickson結(jié)構(gòu);保護(hù)電路采用類似串聯(lián)穩(wěn)壓的結(jié)構(gòu),利用四個MOS管閾值電壓的和來箝位輸出電壓;穩(wěn)壓器采用串聯(lián)穩(wěn)壓結(jié)構(gòu),最終輸出電壓穩(wěn)定在1.5V;解調(diào)器電路采用非相干解調(diào)方式,由包絡(luò)檢波器、低通濾波器和遲滯比較器組成。
　　溫度感應(yīng)電路是利用時域數(shù)字量化的方式實(shí)現(xiàn)的,主要包括恒定脈沖產(chǎn)生器、PTAT振蕩器和計(jì)數(shù)器三部分。其中恒定脈沖產(chǎn)生器是用數(shù)字電路處理閱讀器發(fā)送

4、的幀頭命令實(shí)現(xiàn),最終產(chǎn)生與溫度無關(guān)的寬200μs的寬脈沖;PTAT振蕩器是將PTAT電流源產(chǎn)生的電流作為振蕩器的偏置電流,從而使得到的振蕩信號周期與溫度有關(guān),其中振蕩器是基于遲滯比較器的;計(jì)數(shù)器采用的是9位異步計(jì)數(shù)器,由9個二分頻器組成,其電路結(jié)構(gòu)簡單,使用的元器件少。
　　與先前研究的無源RFID溫度標(biāo)簽相比,該電路節(jié)省了一個用于定時的振蕩器,降低了功耗,同時,由于定時脈沖取自閱讀器,定時精度大大提高,提高了分辨率。整個溫度傳感