【正文】 通過 采用高隔離度的環(huán)形器或定向耦合器，可以提高收發(fā)系統(tǒng)的隔離度，減小載波泄露的影響。目前在射頻前端設(shè)計(jì)中普遍存在的一個(gè)問題就是載波泄露，對(duì)于讀寫器來(lái)說(shuō)，我們既可以使用同一個(gè)天線來(lái)實(shí)現(xiàn)信號(hào)收發(fā)，也可以使用不同的天線來(lái)實(shí)現(xiàn)，即收發(fā)一體和收發(fā)分離。對(duì)芯片的設(shè)計(jì)是其中的重點(diǎn)和難點(diǎn)，包括讀寫器芯片和標(biāo)簽芯片，芯片設(shè)計(jì)涉及的技術(shù)較多，要求比較高，因此 RFID芯片市場(chǎng)長(zhǎng)期被國(guó)外公司占據(jù)。目前已有很多國(guó)內(nèi)大公司積極投身到 RFID 產(chǎn)業(yè)中，由高效超高頻 RFID 讀寫器設(shè)計(jì) 2 于 RFID 產(chǎn)業(yè)良好的發(fā)展環(huán)境和廣闊的市場(chǎng)前景，會(huì)有越來(lái)越多的公司加入其中，包括一些中小企業(yè)，使 RFID 市場(chǎng)變得更加朝氣蓬勃。 與對(duì) RFID 研究較早的歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)的 RFID 技術(shù)還處在初級(jí)階段，但是隨著國(guó)家對(duì) RFID 產(chǎn)業(yè)的逐步重視，投入也在逐年加大，已經(jīng)啟動(dòng)了很多重大項(xiàng)目來(lái)推動(dòng) RFID產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，比如二代身份證、國(guó)家物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用示范工程等。 RFID 技術(shù)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 RFID 技術(shù)起源較早，經(jīng)過多年的研究，在理論上已經(jīng)相當(dāng)成熟，現(xiàn)在已經(jīng)被廣泛運(yùn)用在物流、交通、服裝、零售、門禁、畜牧管理等領(lǐng)域 [8]。隨著超高頻 RFID 技術(shù)的進(jìn)一步普及，電子標(biāo)簽的成本會(huì)越來(lái)越低，成本的降低又對(duì)其廣泛的應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。操作非常方面，并且簡(jiǎn)單快捷，由于不需要直接接觸所以沒有機(jī)械磨損，具有較長(zhǎng)的使用壽命。低頻和高頻 RFID 系統(tǒng)發(fā)展較早，現(xiàn)在技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)成熟，目前超高頻 RFID 系統(tǒng)在行業(yè)內(nèi)是最受關(guān)注的，蘊(yùn)含著較大的市場(chǎng)價(jià)值，發(fā)展前景比較光明。 RFID 的核心部件包括讀寫器、電子標(biāo)簽和應(yīng)用系統(tǒng)，其中讀寫器發(fā)射的載波信號(hào)可以對(duì)一定距離內(nèi)的電子標(biāo)簽進(jìn)行識(shí)別，當(dāng)讀寫器識(shí)別到了電子標(biāo)簽，就可以讀取電子標(biāo)簽存儲(chǔ)的內(nèi)部信息，獲得了標(biāo)簽的內(nèi)部存儲(chǔ)信息就相當(dāng)于獲得了標(biāo)簽所對(duì)應(yīng)物品的屬性。s performance and has a strong practicability. Keywords: UHF， RFID， R2021， impedance matching， carrier leakage 南京航空航天大學(xué)全日制專業(yè)學(xué)位碩士學(xué)位論文 III 目 錄 第一章 緒論 ..........................................................................................................................1 研究背景與意義 ........................................................................................................1 RFID 技術(shù)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 .........................................................................................1 RFID 技術(shù)發(fā)展面臨的問題 .........................................................................................2 RFID 技術(shù)發(fā)展趨勢(shì) ...................................................................................................3 選題依據(jù)與論文結(jié)構(gòu) .................................................................................................3 第二章 RFID 系統(tǒng)性能分析 ...................................................................................................5 超高頻 RFID 系統(tǒng)基本原理 ........................................................................................5 超高頻 RFID 系統(tǒng)組成 .....................................................................................5 基本工作原理 ..................................................................................................6 超高頻 RFID 系統(tǒng)性能分析 ........................................................................................7 超高頻 RFID 系統(tǒng)性能指標(biāo) ..............................................................................7 超高頻 RFID 讀寫器結(jié)構(gòu) ..................................................................................7 射頻前端接收信號(hào)分析 ..............................................................................................8 載波抑制方案設(shè)計(jì) ................................................................................................... 10 本章小結(jié) ................................................................................................................. 10 第三章 讀寫器設(shè)計(jì)及測(cè)試 ................................................................................................... 11 射頻前端收發(fā)芯片選型 ............................................................................................ 11 讀寫器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ...................................................................................................... 12 射頻前端設(shè)計(jì) .......................................................................................................... 12 R2021 讀寫器芯片介紹 ................................................................................... 12 射頻發(fā)射通道 ................................................................................................ 13 射頻接收通道 ................................................................................................ 18 基帶處理電路設(shè)計(jì) ................................................................................................... 19 PCB 設(shè)計(jì) ................................................................................................................ 20 PCB 疊層結(jié)構(gòu) ................................................................................................ 20 元器件布局 .................................................................................................... 21 布線設(shè)計(jì) ....................................................................................................... 22 PCB 加工 ....................................................................................................... 22 讀寫器測(cè)試 ............................................................................................................. 22 基帶處理電路測(cè)試 ......................................................................................... 22 射頻前端測(cè)試 ................................................................................................ 23 讀寫距離測(cè)試 ................................................................................................ 27 本章小結(jié) ................................................................................................................. 28 第四章 可重構(gòu)雙枝節(jié)匹配電路設(shè)計(jì) ..................................................................................... 29 阻抗匹配電路介紹及選型 ........................................................................................ 29 阻抗匹配方法 ................................................................................................ 29 高效超高頻 RFID 讀寫器設(shè)計(jì) IV 阻抗匹配電路選型 ......................................................................................... 34 變?nèi)荻O管選型 ...................................................................................................... 34 可重構(gòu)實(shí)現(xiàn)方式 ............................................................................................. 34 變?nèi)荻O管特性 ............................................................................................. 34 直流偏置電路設(shè)計(jì) ......................................................................................... 35 雙枝節(jié)匹配電路設(shè)計(jì) ............................................................................................... 36 具體參數(shù)計(jì)算 ...................................................................................