超高頻RFID讀寫器射頻發(fā)射前端芯片電路設(shè)計.pdf

1、本文系統(tǒng)研究了超高頻RFID(射頻識別)讀寫器中的射頻發(fā)射前端芯片電路。首先，對RFID系統(tǒng)、超高頻RFID系統(tǒng)和超高頻RFID讀寫器做了詳細(xì)的介紹。其次，闡述了超高頻RFID讀寫器中射頻發(fā)射機(jī)芯片電路的工作原理、特點和發(fā)展?fàn)顩r。然后，在閱讀了大量超高頻RFID讀寫器、超高頻RFID讀寫器射頻發(fā)射前端芯片電路、上混頻器和功率放大器文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，分別設(shè)計了射頻發(fā)射前端芯片中的上混頻器和功率放大器這兩個單元電路，并提出了一種新型的工作于86

2、0MHz-960MHz頻段的全集成超高頻RFID讀寫器射頻發(fā)射前端芯片電路。最后，對提出的射頻發(fā)射前端芯片電路用Cadence軟件進(jìn)行了版圖設(shè)計，并進(jìn)行了前仿真、后仿真。本文的主要創(chuàng)新工作如下：
　　 (1)提出了一種工作于860MHz-960MHz頻段的新型高增益、高線性度、低噪聲上混頻器。混頻器的主體結(jié)構(gòu)為吉爾伯特雙平衡結(jié)構(gòu)，通過采用跨導(dǎo)互補(bǔ)電流注入技術(shù)，即將電流注入結(jié)構(gòu)晶體管作為射頻跨導(dǎo)的一部分，增大了跨導(dǎo)值，減小了開關(guān)管

3、電流，從而使得噪聲減小，增益增加，線性度提高；LC并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)作為電路的輸出匹配網(wǎng)絡(luò)，通過元器件參數(shù)調(diào)整使得在860MHz-960MHz頻段內(nèi)，混頻器性能變化不大；電路工作電壓僅為1.2V；最后對電路用Cadence軟件進(jìn)行了版圖設(shè)計及仿真。
　　 (2)提出了一種工作于860MHz-960MHz頻段的新型高效率、高線性度、大功率增益的全集成功率放大器。電路設(shè)計采用三級放大結(jié)構(gòu)，因為單級放大結(jié)構(gòu)很難得到所需的增益，前兩級預(yù)放大級采用

4、AB類，為最后功放級提供大信號驅(qū)動，從輸入級到輸出級，晶體管尺寸依次增大；在標(biāo)準(zhǔn)CMOS工藝中實現(xiàn)一個高效率功率放大器的難點是擊穿電壓低，為了克服這個難點，設(shè)計中采用了自偏置共源共柵結(jié)構(gòu)，即通過在共源共柵結(jié)構(gòu)中的共柵管柵極采用自偏置電路來調(diào)節(jié)柵極電壓，使得漏極電壓擺幅較大時，柵漏電壓不會超過擊穿電壓；電路中的電感全部采用片上電感，更易于集成；最后對電路用Cadence軟件進(jìn)行了版圖設(shè)計及仿真。
　　 (3)將提出的上混頻器和功率