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UHFRFID标签芯片关键电路设计的中期报告

中期报告

一、项目背景

RFID（RadioFrequencyIdentification）是通过无线电信号自动识别目标以获取相关数据并跟踪管理的技术。其应用范围广泛，主要包括物资追踪、资产管理、库存管理和智能交通等领域。UHFRFID技术是目前应用最广泛的一种RFID技术，主要特点是具有读写距离大、读写速度快、支持并发读写等特点。

本项目旨在设计一种高性能的UHFRFID标签芯片，主要包括关键电路设计、FPGA控制逻辑设计、编码解码算法设计等子项目。其中，关键电路设计是整个项目中最为核心的一项任务，它直接影响到整个芯片的性能和工作稳定性。因此，在本中期报告中，我们将主要介绍关键电路设计的进展情况。

二、项目进展

关键电路设计涉及多个电路模块，主要包括功率接口电路、射频前端电路、基带芯片电路等。截至目前，我们已完成功率接口电路的设计，并开展了射频前端电路和基带芯片电路的设计和仿真工作。

1.功率接口电路设计

功率接口电路是连接RFID标签芯片与外部天线之间的接口电路，其主要功能是实现天线与芯片之间的电能传输和匹配。在本项目中，我们采用了基于传输线理论的微带线传输技术实现功率传输和匹配。具体来说，我们将微带线作为传输介质，在芯片和天线之间布置一个匹配网络，使得天线的输入阻抗与芯片的输出阻抗相匹配，从而实现功率传输的最大化。

图1.功率接口电路原理图

通过仿真和优化，我们设计出了符合要求的功率接口电路。仿真结果表明，该电路的插入损耗小，输出阻抗稳定，能够有效地传输电能和信号。

2.射频前端电路设计

射频前端电路是UHFRFID标签芯片的核心电路之一，它主要负责信号放大和滤波。在本项目中，我们采用了CMOS工艺实现射频前端电路，结合混合信号设计技术，实现了低功耗、高增益、高线性度和高Q值的滤波器设计。具体来说，我们采用了半导体变容二极管SBD（SchottkyBarrierDiodes）来实现带通滤波器的选择性，同时设计了细粒度增益控制电路，实现了可调增益的放大器。

图2.射频前端电路原理图

经过仿真和优化，我们设计出了符合要求的射频前端电路。仿真结果表明，该电路具有良好的选择性和线性度，能够有效地抑制杂散信号和噪声。

3.基带芯片电路设计

基带芯片电路是UHFRFID标签芯片的另一个核心电路，它主要负责信号调制和解调。本项目中，我们采用了I/Q调制和解调技术来实现信号的调制和解调。具体来说，我们设计了I/Q发生器、带通滤波器、相位解调器等电路模块，实现了标签芯片的基带信号处理。

图3.基带芯片电路原理图

经过仿真和优化，我们设计出了符合要求的基带芯片电路。仿真结果表明，该电路具有高精度的相位解调和微调功能，能够有效地处理复杂的信号。

三、下一步工作

在下一步工作中，我们将继续完成UHFRFID标签芯片的关键电路设计工作，包括射频前端电路和基带芯片电路的细节优化，并进行综合仿真和测试。同时，我们还将开展FPGA控制逻辑设计和编码解码算法设计相关工作。