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射频识别(RFID)技术是一种无接触的自动识别技术,其可以通过射频信号识别特定目标并对其读写相关数据。其中超高频(UHF) RFID具有识别距离远,阅读速度快,且能适应多标签识别等优点,因此,UHF RFID阅读器得到广泛的应用;而UHF RFID接收机射频前端电路技术作为UHF RFID阅读器关键技术是目前研究的难点及热点。本文在对目前接收机射频前端电路所面临的挑战进行剖析的基础上提出了一种双模式射频前端电路结构,在对经典的UHF RFID接收机系统结构进行分析比较后,确定了该结构对应的系统架构为直接变换接收机结构。采用标准0.18μm RF CMOS工艺,针对所提出双模射频前端电路结构,分别设计了双模低噪声放大器(LNA)、直接下变频混频器,以及实现了两者的级联,并分别对其进行了仿真分析、版图设计以及后仿真,最后流片测试。双模式LNA可以满足侦听模式和阅读模式对接收机不同的需求。该低噪声放大器通过一种开关可控双模偏置电路,可使其在高增益与高线性度两种模式间进行自由切换;运用复制型偏置技术,抑制PVT变化对电路的影响;采用共模反馈技术和交叉耦合电容技术改善其线性度及噪声性能。芯片测试结果表明,高增益模式下,增益为9dB,噪声系数为3.56dB,1dB压缩点为-10dBm;高线性度模式下,增益为4dB,噪声系数为5.5dB,1dB压缩点为-3.5dBm,达到预期设计要求。高线性度直接下变频混频器采用带交叉耦合电容的共栅晶体管对作为跨导增益级,来同时获得高线性度、高增益以及低噪声系数;采用动态电流注入结构开关级,来减小闪烁噪声;采用复制型偏置电路技术,提高抗PVT变化的能力。仿真结果表明,在各种PVT变化条件下,转换增益高于4.5dB,噪声系数优于15dB,1dB压缩点大于-0.35dBm。双模式LNA与高线性度下变频混频器级联方式采用电容交流耦合的方式,双模LNA采用阻抗较高的PMOS管作为输出负载,与高输入阻抗的混频器跨导级形成级联阻抗匹配结构。出于节省面积的考虑, LNA与混频器之间采用一对电容作为匹配与隔离电容。通过级联后对电路的仿真结果表明,本文所设计的前端射频电路基本满足系统设计要求。