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超高频射频识别(UHF RFID)技术是一种利用天线接收和发射射频信号,并通过射频信号传递能量和数据,以此来达到信息识别目的的技术。由于其工作距离远、成本低、体积小、数据存储量大等优点被广泛应用在物流和智能交通等各种场合。本文主要设计的是UHF RFID系统中无源电子标签的射频模拟前端部分。整个电子标签的能量供应完全来自于阅读器发送的射频信号。由于电子标签利用的是雷达原理接收和反射射频信号,因此工作距离越远能量密度越低。由此可知,电子标签本身功耗的大小成为制约其工作距离的主要因素。本文从接收能量与降低功耗两方面来提高标签芯片的能量利用率,以提高其工作距离。首先,基于ISO/IEC 18000-6 Type C协议,阐述了UHF RFID系统的工作链路和基本原理,确定了协议中规定的关于载波频率与数据调制等方面的要求及指标,为芯片设计中射频接收和调制解调等模块提供了理论依据及参考。其次,对射频前端中天线与标签芯片的阻抗匹配部分进行了分析与研究,使能量最大程度地传输到标签芯片,提高能量的利用率;在模拟前端电路中,采用亚阈值技术,使流过各支路的电流为纳安量级,此时MOSFET工作在亚阈值区,降低功耗。最后,采用Chartered semiconductor 0.35μm RF CMOS工艺进行了版图设计及后仿真,整个射频模拟前端电路芯片面积约为0.8mm~2,工作电流小于10μA。仿真结果表明:芯片在满足协议要求的所有输入条件下,各模块均能稳定工作,可达到设计指标的要求。