RFID是用于物联网底层构建的一种基础性技术,条形码、二维码等光学识别技术相比,它可以用于识别单个物体,而且它可以透过包装材料直接读取内部芯片的信息,并且支持同时操作多个物体的识别。整个RFID系统主要由标签、读卡器和天线三大部分组成。每个标签都拥有唯一的电子编码,用于标识所附着的物体的信息;读卡器则是用来读写标签信息的设备,可以是固定式的也可以制成移动式的;天线则用于在标签和读卡器之间射频信号的传输。根据能量来源划分,RFID可以分为有源和无源两种;根据射频信号的频段划分,RFID可以分为低频(LF)高频(HF)和超高频(UHF)几种。无源UHF RFID标签是基于ISO 18000-6和EPC Gen2这两个国际标准设计的。国外的Impinj公司和Alien公司在无源UHF RFID标签设计方面处于领先的地位,目前最先进的无源UHF RFID标签可以实现在-18dbm的低能量下进行读操作,其实际操作距离在适合的条件下可达到20米左右。实现低能量下操作的核心问题就是高效的整流器和低功耗芯片设计,根据分析,国外领先的公司整流器效率在40%以上,而整个芯片的功耗则控制在3uW以下。本文主要内容是一种无源UHF RFID的标签芯片设计方案,包括芯片的总体指标和架构组成,各模块的性能指标,实现方法,以及最终产品的测试结果等。通过使用Top-down的设计方法,本文将芯片基本的设计指标逐级分解为每一个模块的设计指标,尤其围绕功耗这个核心参数来进行设计,特别是通过定量分析整流器损耗、整体分配功耗目标、设计具有温度补偿功能的振荡器等方法,实现了芯片面积的最小和功耗的最低,最终达到了整体设计目标,并且通过测试验证了设计指标。