UHF频段RFID读写器的设计与实现

发布时间：2018-01-08 02:29

本文关键词：UHF频段RFID读写器的设计与实现　出处：《南京邮电大学》2015年硕士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：射频识别技术(radio frequency identification,RFID),是利用电磁耦合完成非接触式双向通信,获取相关数据的一种自动识别技术。其应用涉及到人们生活的衣食住行各个方面,如交通、物流管理、自动化等等。其中超高频(ultra high frequency,UHF)RFID具有识别距离远、识别速度快、抗干扰能力强等特点,广泛地应用于物流管理、产品追踪、高速公路收费等领域。UHF RFID系统由读写器、电子标签、后台计算机系统构成,读写器是负责RFID系统中通信的接收与发送,是RFID系统中不可缺少的组成部分。本文基于国际标准协议ISO/IEC 18000-6C,针对超高频频段读写器的电路进行了研究设计。主要工作包括:(1)电路设计本文采用M2S005芯片作为微处理器对基带信号进行处理以及对整个系统进行控制及调度。发送部分采用美国TI公司的无线收发芯片CC1101,实现载波信号的产生和基带信号的调制,已调制信号通过功率电平可程控的单片放大器进行功率放大;接收部分,射频标签返回的调制信号通过前置放大器到达倍压检波器进行检波,再通过放大器电路对基带信号进行放大,最后可编程门限比较器将信号整形成标准CMOS电平送入微处理器进行后续处理。在设计中,我们通过增加前置放大器、改进小信号倍压检波电路,提高接收机的信噪比,改善接收机的灵敏度;通过设计带有直流反馈环路的宽带高增益直流放大器电路,提高信号完整性,降低误码率。(2)电路仿真针对本文改进的倍压检波电路以及带有直流反馈环路的宽带高增益直流放大器电路,我们通过仿真工具Multisim、ADS进行了对比仿真验证。结果表明改进的倍压检波电路提高了检波的灵敏度,带有直流反馈环路的宽带高增益直流放大器电路提高了信号完整性。(3)制作与调试本文利用Protel99se对整个超高频读写器硬件电路进行了绘制原理图、元件布局布线等印制电路板(PCB)版图设计,制作4层印制电路板,完成元器件的焊接,制作了UHF读写器,并对UHF读写器进行调试。调试结果表明,本文设计的超高频读写器的工作频段为915MHz,支持两路天线端口,实现串口通信,发射功率能够达到27dBm(500mW),接收灵敏度优于-60dBm。
[Abstract]:The radio frequency identification ( RFID ) is a kind of automatic identification technology that uses electromagnetic coupling to complete contactless two - way communication and acquire relevant data . The application of UHF RFID system is composed of reader - writer , electronic label and background computer system . ( 3 ) Making and debugging the whole UHF reader / writer hardware circuit by using Protel99se . The printed circuit board ( PCB ) layout , such as component layout and wiring , is designed . The four - layer printed circuit board is manufactured . The UHF reader - writer is fabricated . The UHF reader - writer is manufactured . The debugging results show that the UHF reader / writer designed in this paper is 915 MHz , supports two antenna ports , realizes serial communication , and the transmission power can reach 27dBm ( 500mW ) , and the receiving sensitivity is better than -60dBm .

【学位授予单位】：南京邮电大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TP391.44

【参考文献】