[發明專利]無源超高頻射頻識別芯片模擬前端電路

有效

• 申請號: 200910023886.0
• 申請日: 2009-09-11
• 公開（公告）號: CN101655923A
• 公開（公告）日: 2010-02-24
• 發明（設計）人: 莊奕琪;唐龍飛;靳釗;李小明;劉偉峰
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: G06K19/073
• 分類號: G06K19/073
• 代理公司: 陜西電子工業專利中心
• 代理人: 王品華;朱紅星

技術領域

本發明屬于電子電路技術領域，涉及無源超高頻射頻識別(UHF?RFID)芯片模擬前端電路，可用于無源超高頻射頻識別芯片。

背景技術

射頻識別(RFID)包括將唯一的識別信息存儲到IC芯片中，以及使用射頻識別、追蹤或者管理附著于此IC芯片的物體的技術。RFID系統基本結構包括RFID標簽，用于存儲唯一的識別信息；以及RFID讀取器，用于讀取或寫入存儲于標簽的信息。

圖1是現有的RFID系統的基本結構，其中讀寫器按照一定的編碼方式發送包含命令的激勵信號，標簽從激勵信號中獲取能量并解碼來自讀寫器的信息，同時根據解碼結果對讀寫器命令做出響應，以反向散射的方式將信號傳遞給讀寫器。讀寫器接收并解碼標簽的反向散射信號，從而完成和芯片的一次通信。

在ISO/IEC18000-6C標準中對讀寫器發送命令的編碼方式以及標簽的響應方式都做了詳細的規定。讀寫器R＝＞標簽T鏈路應采用PIE編碼方式。Tari為讀寫器對標簽發信的基準時間間隔，其值即為數據0的持續時間。讀寫器應以前同步碼或幀同步開始所有R＝＞T通信。前同步碼應先于Query命令，表明盤存周期的開始。其它命令則以幀同步開始。

圖2示出了ISO/IEC18000-6C標準中規定的PIE編碼，其中數據0和數據1由不同長度的高電平和一定長度的低電平PW構成。數據0的長度為Tari，數據1的長度介于1.5Tari與2Tari之間。Tari的長度介于6.5us與25us之間，該長度與讀寫器的具體實現有關。

圖3示出了ISO/IEC18000-6C標準中規定的前同步碼和幀同步。其中，圖(a)為前同步碼，由固定長度的起始分界符(delimiter)、數據0(Tari)、R＝＞T校準符(RTcal)和T＝＞R校準符(TRcal)組成；圖(b)為幀同步，由固定長度的起始分界符(delimiter)、數據0(Tari)和R＝＞T校準符(RTcal)組成。讀寫器利用啟動盤存周期的Query命令的前同步碼中的TRcal和有效載荷中的分頻率(DR)來規定標簽的反向散射鏈路頻率。公式(1)規定了反向散射鏈路頻率(BLF)、TRcal和DR之間的關系。標簽測定TRcal的長度，計算BLF，并將其T＝＞R鏈路速率調節至等于BLF。

BLF=DRTRcal---(1)]]>

目前，公知的無源UHF?RFID芯片基本結構由模擬前端電路、數字基帶電路、存儲器構成。圖4是傳統的無源UHF?RFID芯片基本結構。

參照圖4，傳統的無源UHF?RFID芯片結構包括：模擬前端電路410、數字基帶電路420和存儲器430。其中，模擬前端電路410包括：電荷泵電路411、電源管理電路412、解調電路413、調制電路414和時鐘產生電路415；數字基帶電路420包括：邏輯控制單元421、反向散射時鐘判斷模塊422、計數器423和數字比較器424；存儲器430，通常為讀寫的EEPROM或者MTP。

電荷泵電路411從天線所接收的讀寫器發射的高頻載波中獲取能量，并通過電源管理電路412為芯片其它電路提供電源；時鐘產生電路415利用電源管理電路412提供的電源產生頻率為1.92M或1.28M的時鐘信號，提供給數字基帶電路420；同時，解調電路413從天線接收的高頻載波中將讀寫器發送的信號解調出來，并將解調出的PIE信號傳遞給計數器423；計數器423在時鐘產生電路415產生的時鐘信號的控制下，對解調電路413解調出的信號進行計數，并將計數結果通過數字比較器424進行判斷，完成對解調電路413所解調出的信號的解碼；反向散射時鐘判斷模塊422根據數字比較器的比較結果以及邏輯控制單元的控制，對時鐘產生電路415產生的時鐘信號進行分頻，產生符合ISO/IEC18000-6C標準的反向散射鏈路頻率BLF；邏輯控制單元421根據數字比較器424的解碼結果來判斷讀寫器所發送的命令，并根據判斷的命令利用BLF對需要返回給讀寫器的數據進行編碼，產生反向散射編碼信號，來控制調制電路414，通過改變芯片的阻抗來改變天線返回至讀寫器的信息，從而完成和讀寫器的一次通信。

這種結構的電路存在的問題是：