[发明专利]无源超高频射频识别芯片模拟前端电路

说明书

技术领域

本发明属于电子电路技术领域，涉及无源超高频射频识别(UHF RFID)芯片模拟前端电路，可用于无源超高频射频识别芯片。

背景技术

射频识别(RFID)包括将唯一的识别信息存储到IC芯片中，以及使用射频识别、追踪或者管理附着于此IC芯片的物体的技术。RFID系统基本结构包括RFID标签，用于存储唯一的识别信息；以及RFID读取器，用于读取或写入存储于标签的信息。

图1是现有的RFID系统的基本结构，其中读写器按照一定的编码方式发送包含命令的激励信号，标签从激励信号中获取能量并解码来自读写器的信息，同时根据解码结果对读写器命令做出响应，以反向散射的方式将信号传递给读写器。读写器接收并解码标签的反向散射信号，从而完成和芯片的一次通信。

在ISO/IEC18000-6C标准中对读写器发送命令的编码方式以及标签的响应方式都做了详细的规定。读写器R＝＞标签T链路应采用PIE编码方式。Tari为读写器对标签发信的基准时间间隔，其值即为数据0的持续时间。读写器应以前同步码或帧同步开始所有R＝＞T通信。前同步码应先于Query命令，表明盘存周期的开始。其它命令则以帧同步开始。

图2示出了ISO/IEC18000-6C标准中规定的PIE编码，其中数据0和数据1由不同长度的高电平和一定长度的低电平PW构成。数据0的长度为Tari，数据1的长度介于1.5Tari与2Tari之间。Tari的长度介于6.5us与25us之间，该长度与读写器的具体实现有关。

图3示出了ISO/IEC18000-6C标准中规定的前同步码和帧同步。其中，图(a)为前同步码，由固定长度的起始分界符(delimiter)、数据0(Tari)、R＝＞T校准符(RTcal)和T＝＞R校准符(TRcal)组成；图(b)为帧同步，由固定长度的起始分界符(delimiter)、数据0(Tari)和R＝＞T校准符(RTcal)组成。读写器利用启动盘存周期的Query命令的前同步码中的TRcal和有效载荷中的分频率(DR)来规定标签的反向散射链路频率。公式(1)规定了反向散射链路频率(BLF)、TRcal和DR之间的关系。标签测定TRcal的长度，计算BLF，并将其T＝＞R链路速率调节至等于BLF。

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

目前，公知的无源UHF RFID芯片基本结构由模拟前端电路、数字基带电路、存储器构成。图4是传统的无源UHF RFID芯片基本结构。

参照图4，传统的无源UHF RFID芯片结构包括：模拟前端电路410、数字基带电路420和存储器430。其中，模拟前端电路410包括：电荷泵电路411、电源管理电路412、解调电路413、调制电路414和时钟产生电路415；数字基带电路420包括：逻辑控制单元421、反向散射时钟判断模块422、计数器423和数字比较器424；存储器430，通常为读写的EEPROM或者MTP。

电荷泵电路411从天线所接收的读写器发射的高频载波中获取能量，并通过电源管理电路412为芯片其它电路提供电源；时钟产生电路415利用电源管理电路412提供的电源产生频率为1.92M或1.28M的时钟信号，提供给数字基带电路420；同时，解调电路413从天线接收的高频载波中将读写器发送的信号解调出来，并将解调出的PIE信号传递给计数器423；计数器423在时钟产生电路415产生的时钟信号的控制下，对解调电路413解调出的信号进行计数，并将计数结果通过数字比较器424进行判断，完成对解调电路413所解调出的信号的解码；反向散射时钟判断模块422根据数字比较器的比较结果以及逻辑控制单元的控制，对时钟产生电路415产生的时钟信号进行分频，产生符合ISO/IEC18000-6C标准的反向散射链路频率BLF；逻辑控制单元421根据数字比较器424的解码结果来判断读写器所发送的命令，并根据判断的命令利用BLF对需要返回给读写器的数据进行编码，产生反向散射编码信号，来控制调制电路414，通过改变芯片的阻抗来改变天线返回至读写器的信息，从而完成和读写器的一次通信。

这种结构的电路存在的问题是：