射频识别(Radio Frequency Identification,缩写RFID)作为物联网中最具代表性的技术,被广泛应用于仓储物流、货物监控、智能交通等领域。随着现今物联网的覆盖范围越来越大、应用领域越来越广,具有高灵敏度、远距离通信、多信息采集、低功耗的UHF RFID将成为物联网节点的重要载体。在远距离下,标签系统的无线能量传输问题和数据通信问题是限制其通信距离的两个重要原因,针对此问题,本文从系统方案上和电路实现上研究如何提升RFID通信距离,完成了符合ISO/IEC18000-6C协议标准的标签模拟射频前端关键电路设计。在系统方案上,本文将双基地反向散射结构引入到传统两点式RFID系统,使用独立的发射机和接收机实现传统阅读器的收发功能,分离上行链路和下行链路,从而减少上行链路中的能量损耗,改善系统自干扰现象,分析表明这种双基地RFID通信系统对于提升上行通信距离有很显著的效果,更适合于物联网应用。针对传统RFID阅读器不支持双基地系统进行大规模布局的问题,本文在传统RFID标签模拟射频前端电路中添加了低功耗移频模块,实现标签反射载波频段向NB-IoT载波频段偏移以兼容现有物联网系统。为了给移频模块提供稳定的本振时钟,本文采用对称性负载的差分延时单元设计了环形振荡电路,该电路输出频率为97MHz,相位噪声为-106.09dBc@1MHz,功耗为27.6μW,工艺波动和温度波动不超过15%,符合系统要求。为了给系统提供稳定偏置电流和电压,本文基于亚阈值原理设计了基准源电路,能够同时提供精度较高的基准电流和基准电压。为了降低移频整体功耗,本文采用超级源跟随器结构设计了一种稳压电路,能够提供1V的稳定低电源电压。为了实现本地载波偏移,本文采用无源双平衡结构设计了低功耗混频器,仅由4个MOS管构成,转换增益为-4.4dB,功耗为9.9μW。还设计了调制电路,从而完成了整体移频电路设计。为了实现50m的下行通信距离,本文给出了一种高灵敏度解调方案,通过在解调电路前端加入低噪声放大器,对微弱射频信号进行放大,提升标签接收灵敏度。为了正确识别来自阅读器的命令,首先设计了带有阈值补偿的高灵敏度、低功耗解调电路,该电路能够解调的最小输入信号峰值为150mV,功耗为0.672μW。然后基于多重电流复用技术设计了一种超低功耗低噪声放大器,电压增益为30dB,功耗仅为0.45mW,符合设计要求。并对高灵敏度解调整体模块进行仿真,结果表明标签能识别的最小输入信号峰值为5mV。最后完成了高灵敏度解调模块的版图设计,并基于TSMC0.18μm工艺进行了流片,对封装后的芯片进行了下行链路通信测试。