[实用新型]一种低功耗射频识别系统的标签电路

说明书

技术领域

本实用新型属于射频识别领域，具体涉及一种低功耗射频识别系统的标签电路。

背景技术

物联网是通过射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网连接起来，进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。物联网是在计算机互联网的基础上，利用RFID、无线数据通信等技术，构造一个覆盖世界上万事万物的“InternetofThings”。在这个网络中，物品(商品)能够彼此进行“交流”，而无需人的干预。其实质是利用射频自动识别(RFID)技术，通过计算机互联网实现物品(商品)的自动识别和信息的互联与共享。

物联网中非常重要的技术是射频识别（RFID）技术。RFID是射频识别（RadioFrequencyIdentification）通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据。识别工作无须人工干预，可工作于各种恶劣环境。可识别高速运动物体并可同时识别多个标签，操作快捷方便。它有三个基本器件，标签（tag）、阅读器（reader）、天线（antenna）。标签(Tag)：由耦合元件及芯片组成，每个标签具有唯一的电子编码，附着在物体上标识目标对象。阅读器(Reader)：读取(有时还可以写入)标签信息的设备，可设计为手持式或固定式。天线(Antenna)：在标签和读取器间传递射频信号。如何降低射频识别系统的标签电路的功耗一直是近年来的研究热点。

实用新型内容

本实用新型针对上述现有技术的不足，提供了一种能够降低芯片功耗的低功耗射频识别系统的标签电路。

本实用新型是通过如下技术方案实现的：

一种低功耗射频识别系统的标签电路，包括：

电源恢复电路，用于从电磁场中恢复出直流电压；

解调电路，用于将RFID读卡器发送给标签的射频信号转化为数字基带信号；

调制电路，用于通过改变标签的输入阻抗来实现反向散射调制；

数字电路，用于处理数字基带信号，进行指令译码，并向RFID读卡器返回标签所存储的信息；

电源恢复电路与解调电路、调制电路和数字电路均相连，解调电路与数字电路和调制电路均相连。

本实用新型的进一步设置在于，所述标签电路还包括一用于为数字电路提供时钟信号的时钟电路。

本实用新型的进一步设置在于，所述标签电路还包括一用于在电源电压上升到工作幅度时产生复位信号的复位电路。

本实用新型的进一步设置在于，所述电源恢复电路采用九级Dickson倍压电荷泵电路。

本实用新型所述的低功耗射频识别系统的标签电路通过对电路结构进行优化，降低了真个标签电路的功耗，并扩大了标签电路的工作动态范围。

附图说明

图1为本实用新型所述低功耗射频识别系统的标签电路的结构框图；

图2为电源恢复电路的原理图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步详细的说明。

如图1所示，本实用新型提供了一种低功耗射频识别系统的标签电路，包括：电源恢复电路，用于从电磁场中恢复出直流电压；解调电路，用于将RFID读卡器发送给标签的射频信号转化为数字基带信号；调制电路，用于通过改变标签的输入阻抗来实现反向散射调制；数字电路，用于处理数字基带信号，进行指令译码，并向RFID读卡器返回标签所存储的信息；电源恢复电路与解调电路、调制电路和数字电路均相连，解调电路与数字电路和调制电路均相连。

所述标签电路还包括一用于为数字电路提供时钟信号的时钟电路，以及一用于在电源电压上升到工作幅度时产生复位信号的复位电路。

所述电源恢复电路的原理图如图2所示。当标签离读卡器较远时，标签接收到的射频信号很微弱，只有几百毫伏。为了在远距离下获得合理的工作电压，电源恢复电路采用了九级Dickson倍压电荷泵电路的形式。当芯片位于读卡器场区的不同位置时，射频信号的输入功率变化范围很大。为保证标签具有较大的工作范围，需要在近场的情况下，使用稳压电路降低标签输入阻抗，减小标签实际获得的功率，同时将恢复出的电源电压限制在合理的范围内。稳压电路由图2中的M1、D1、D2、D3和R1构成。当电源电压上升到超过3个二极管的阈值电压时，电阻R1上的压降开始增大，使得泄流管M1导通，泄放大电流以减小标签输入阻抗。仿真结果显示，电源电压为116V时，稳压电路消耗的静态电流为230nA；当射频信号输入功率小于715mW时，电源电压小于2135V。

上述各电路均可采用现有技术来实现，本实用新型中不再赘述。以上所述为本实用新型的较佳实施例，凡依本实用新型申请专利范围所作的等同变化，皆应属本实用新型的保护范围。