2.45GHz RFID阅读器接收机中低噪声放大器的研究与设计

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本文所设计的低噪声放大器(LNA)应用在2.45GHz射频识别(RFID)系统中,基于这样的应用背景,论文首先阐述了RFID技术的特点、RFID技术的发展历程以及现阶段RFID技术的应用趋势等。按照从系统到具体电路模块的考量,本文论述了RFID系统组成结构和工作原理,包括阅读器、标签、中间件等。在远距离识别情况下,阅读器接收机接收到的信号很微弱,这要求接收机前置放大器在提供一定增益的条件下,引入尽可能低的噪声。本文设计的LNA采用源简并电感结构,该结构在功耗受限的条件下能获得较优的噪声性能。在对CMOS集成元件、噪声源和噪声理论、LNA结构等详细分析的基础上,本文完成了LNA的原理图设计、版图设计和仿真分析。在原理图设计中,对低噪放的输入阻抗匹配、负载网络、有效跨导和增益、噪声优化以及线性度等进行了详细的分析;版图设计中重点考虑匹配设计、寄生优化设计和可靠性设计等;仿真结果如下:在2.45GHz频率处的输入反射系数为-30dB,增益约为18dB,噪声约为1.6dB,1dB压缩点为-6.68dBm,三阶交调点为4.66dBm。实现了在较低的噪声下良好的放大能力,并且提供了很好的线性度性能,能够满足2.45GHz RFID阅读器接收机的应用要求。
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