RFID读写器设计(毕业答辩)

校内导师：郭书军企业导师：张文东

2014/01/11答辩人：李林海2014/01/11集成电路工程便携式超高频RFID读写器设计校内导师：郭书军企业导师：张文东便携式超高频RFID读写器设计集成电路工程

1.技术简介

2.工作原理3.标准协议4.硬件设计5.软件设计6.系统测试

1.技术简介

2.工作原理

3.标准协议

4.硬件设计

5.软件设计6.系统测试1.历史起源2.各国现状北方工业大学低功耗性价比标签种类广泛化系统网络化系统兼容化多产业融合3.发展趋势4.频段特性ISO11784ISO14223125k-134kHz3-30MHz300-3GHz3-30GHzISO15693ISO14443ISO18000EPGG1G2TC204TC278畜牧业管理车辆管理门禁应用图书管理固定资产医药管理货架管理供应链生产线后勤等应用电子收费系1统原理模型分析23整体链路分析功能框架设计版图设计4基带控制协议控制防碰撞外部通信主要研究内容行业零售业频段超高频距离、天线、标签等5.选题和研究内容

1.技术简介

2.工作原理3.标准协议4.硬件设计5.软件设计6.系统测试读写器分类分离式读写器和集成式读写器。应用系统被动射频系统和主动射频系统。读写器硬件射频前端部分、基带部分、输入输出部分。读写器软件控制部分、标准（协议）部分、驱动部分。标签分类主动式标签和被动式标签。组成天线、内部谐振电路、标签收发器。天线作用将传输线上的导行波变成无介质媒介中传播的电磁波。分类微带天线、平板天线、八木天线以及阵列天线。计算机/网络系统功能用于管理数据，实现数据传输。组成中间件、数据管理、网络传输。1.RFID基本组成核心读写器信息管理者。标签信息载体。上行链路分析计算机

通过人机界面将用户指令转化为读写器识别的命令。读写器接收计算机指令，对读写器进行设置（射频、协议），加载调制信号。天线

将调制信号转换为电磁波能量，集中于某个方向进行传输。标签

接收天线电磁信号，激活内部电路工作，解析命令。2.RFID系统工作原理计算机读写器天线标签101010101101010101设读写器发射功率Ptx，Gtx读写器天线增益，Ltx

工作距离，EIRPtx读写器天线有效辐射功率，Ltx处的功率密度为

假设标签与天线极化方向匹配，位置理想，则标签接收到的最大功率为2.RFID系统工作原理计算机读写器天线标签101010101101010101下行链路分析标签标签响应命令后，对命令做出解析，并将结果进行加载，返回天线。天线将接收返回载波信号，送至读写器。读写器对回波信号进行解调、解码，得到关于标签的信息。计算机对标签信息进行二次加工，进行数据管理，数据传输等工作。设电子标签散射能量为Pback，σ为标签雷达散射截面积，则Pback

假设天线有效接收面积Sw，天线增益Grx，则读写器天线接收到的功率为

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2.工作原理3.标准协议4.硬件设计5.软件设计6.系统测试EPCGlobal

UbiquitousID

ISO

1.技术简介

2.工作原理3.标准协议4.硬件设计5.软件设计6.系统测试SkyWorks公司超高频频段典型应用电路典型RFID读写器电路发射链路接收链路频率综合器功率放大器开关电路典型读写器发射机电路正交信号滤波器功放移相变频器变频器合成器基带信号基带信号直接变频发射链路正交信号滤波器变频器移相变频器变频器合成器基带信号基带信号本振信号功放二次变频发射链路典型接收机模型分析功分器变频变频移相本振滤波器滤波器滤直流滤波器放大器放大器IQ零中频接收机典型放大器电路参数1dB压缩点增益工作电压饱和功率工作效率噪声系数谐波抑制频率范围功率容限电源部分电路整体框图阻抗匹配定向耦合器巴伦低通滤波器功率放大器功率检测读写器芯片AS3992MCUC8051F430巴伦版图设计：功耗、EMI、旁路去耦、散热、阻抗匹配

1.技术简介

2.工作原理3.标准协议4.硬件设计5.软件设计6.系统测试

1.技术简介

2.工作原理3.标准协议4.硬件设计5.软件设计6.系统测试射频+识读率+算法效率载波频率容限测试输出功率测量ACPR测试OBW测量标签识读成功率算法识读捕获率结论优点：

读写器射频性能符合国家规范，测试结果达到预期

可形成产品、为同类产品设计提供经验缺点：

天线未做设计

多读写器未作考虑

算法有待提高

低功耗方面参考文献[1]张智文,射频识别技术理论与实践[M].北京:中国科学技术出版社,2008.10-22[2]刘宏伟,李成.ISO/IEC18000-6C简析[J].标准与技术跟踪,2007.(7):17-20[3]王洪博,孙倩.UHF频段RFID设备的技术要求及测试[J].现代电信科技,2007(1):46-51[4]ISO/IEC18000-6,Informationtechnology-Radiofrequencyidentificationforitemmanage-mant-Part6:Parametersforairinterfacecommunicationsat860MHz-960MHz[M],2006[5]工信部无[2007]205号.关于发布900/900MHz频段射频识别(RFID)技术应用试行规定[S],北京:工信部,2007AustriamicrosystemsAG.AS3992Datasheet[EB/OL].http//www./chi/Products/RF-Products/RFID/AS3992.2013:9-16.在学研究成果[在学期间发表的论文[1]李林海，郭书军，张文东，便携式超高频射频识别读写器设计[J]，中国科技信息，2013[21]学位期间研究成果北京烽火联拓公司（原北京维深电子）

900MHzRFID无源手持模块中国电子科技集团公司第四十一研究所

短波电台综合测试系统中国电子科技集团公司第四十一研究所

TR组件综合测试系统中国电子科