第28卷第1期固体电子学研究与进展Vol.28,No.12008年3月RESEARCH&PROGRESSOFSSEMar.,2008射频与微波基于EPCClass0协议无源电子标签射频前端设计Ξ沈红伟李力南周玉梅(中国科学院微电子研究所,北京,100029)2006206202收稿,2006208221收改稿摘要:分析了RFID系统的组成和基本原理,针对超高频EPCClass0协议,提出电子标签前端结构及参考电路,包括整流器、稳压源、能量开启、脉宽解调、反向调制、振荡器、时钟校准等部分。采用Chartered0135ΛmCMOS工艺进行流片,整个前端模块工作电压(不包括整流电路)313V,电流1318ΛA。最后给出芯片照片及测试结果。关键词:射频识别;整流器;电子产品编码;稳压源中图分类号:TN4文献标识码:A文章编号:100023819(2008)012066204RFSectionDesignforRFIDPassiveTagBasedonEPCClass0SHENHongweiLILinanZHOUYumei(InstituteofMicroelectronicsofChineseAcademyofSciences,Beijing,100029,CHN)Abstract:ThesystemstructureconfigurationandbasictheoryofRFIDhavebeenanalyzed,especiallythefunctionoftheanalogblock,includingarectifier,aregulator,apoweronreset,aPWMdemodulatorandbackscattermodulator,anoscillator,CLKcalibrationandsoon.Thecir2cuitsofRFsectionbasedonEPCClass0hasbeenpresented.Thechipisimplementedinthe0135ΛmCMOSprocessofChartered.Excludingtherectifier,theRFsectionsupplyvoltageis313V,theaverageconsumedcurrentis1318ΛA.Thetestresulthasbeenshownoutinthepaper.Keywords:RFID;rectifier;EPC;regulatorEEACC:1825RFID系统的工作原理来看,系统一般由阅读器和1引言标签组成,应用中将电子标签附着在待识别物品上,作为待识别物品的电子标记,阅读器与电子标签通随着无线通信技术的发展,RFID超高频无线过约定的协议互传信息。美国Auto2ID中心的射频识别技术以非接触式、存储容量大、识别速度900MHzClass0RFID标签协议定义了一种适用于块、距离远、可多卡识别等优点而备受关注。RFID电子产品编码的超高频标签的技术标准。本文基于作为快速、实时、准确采集与处理信息的高新技术和此协议提出一种芯片的系统结构并给出芯片测试结信息标准化的基础,在生产、零售、物流、交通等各个果。行业有着广阔的应用前景。RFID技术已经被世界公认为本世纪十大重要技术之一。2工作原理与系统结构RFID系统在具体的应用过程中,根据不同的应用目的和应用环境,系统的组成会有所不同,但从当标签处在阅读器的电磁场范围内时,通过电Ξ联系作者:E2mail:shenhongwei@ime.ac.cn1期沈红伟等:基于EPCClass0协议无源电子标签射频前端设计67磁场空间耦合,标签从电磁场中获得能量,再用整流的方法将交流转变为直流,以激活芯片内部电路。标3射频模拟前端模块签的数据接收和解调部分从接收到的射频脉冲中解调出命令和数据,送到控制模块,控制模块根据接收311电压整流电路到的指令完成数据存储、发送或其他操作。标签返回数据的方式是通过控制天线接口的阻抗,由阻抗变电压整流电路是由二极管和电容构成的堆栈电化该变天线的反射系数,从而对载波信号完成调制。路[2,3],如图2所示,其功能是将交流小信号能量转标签参考频率源由本地电路产生,通过阅读器发送换成直流并将电压升到足够高的值,为所有有源电的时钟校准信息校准,以实现时钟同步。路提供整个芯片的能量,其对信号的敏感程度和能根据以上特点,电子标签系统结构如图1所示,量转换效率直影响标签阅读距离。电路采用肖特基主要包括三个部分:射频模拟前端模块、数字逻辑控二极管导通电阻为608,结电容约为1fF。整流器在制模块和EEPROM。射频模拟前端模块实现