[实用新型]RFID电子标签射频前端

说明书

技术领域

本实用新型属于集成电路设计技术领域，具体涉及一种RFID电子标签射频前端的设计。

背景技术

射频识别(RFID，Radio Frequency Identification)技术是利用射频方式远距离的通信以达到物品的识别、追踪、定位和管理等目的。射频识别技术在工业自动化，商业自动化，交通运输控制管理，防伪等众多领域，甚至军事用途具有广泛的应用前景，目前已引起了广泛的关注。

利用射频识别技术制作的电子标签和阅读器被广泛的使用，特别是作为物联网的节点的电子标签，可以有效的存储所附着物品的各种信息并通过与阅读器的通信传输这些信息。

RFID电子标签根据其工作频率可以分为三类：(1)低频标签工作频率范围在30KH_Z～300KH_Z，典型工作频率为125KH_Z、133KH_Z；(2)高频标签工作频率范围在3M H_Z～30MH_Z，典型工作频率为13.56MH_Z；(3)超高频标签工作频率在300MH_Z以上，包括超高频和微波频率段，典型工作频率为433MH_Z、915MH_Z、2.45GH_Z、5.8GH_Z。低频和高频电子标签主要采用电感耦合原理实现能量传递和数据交换，其特点是阅读距离近、数据速率低、标签存储容量小，主要用在短距离、低速低成本的系统中。超高频电子标签采用电磁散射的原理进行能量传递和数据交换，这种标签具有通信距离远、数据速率高、存储容量大的优点，得到了广泛的应用，引起了国内外众多研究单位的关注。

射频识别系统的结构示意图如图1所示。射频识别系统由阅读器、电子标签和数据交换与管理系统组成，数据交换与管理系统控制阅读器发送对电子标签的读写命令，并将阅读器得到的数据进行存储和管理。阅读器与电子标签之间双向通信，阅读器发射的信号经自由空间电磁波传输，被电子标签天线接收，电子标签把接收到的电磁波转化为直流能量，并从电磁波中提取出阅读器的命令，经分析处理后将反馈信号经自由空间发送给阅读器。

图2所示为超高频RFID电子标签的结构框图。一个完整的电子标签包括天线、射频前端、模拟前端、数字基带和存储器。射频前端是射频信号与电子标签的接口电路，一方面将标签天线接收到的射频信号转化为直流电压V_DC，并从中解调出RFID阅读器的命令V_DEM，另一方面将数字基带输入的数字信号DATA_IN与射频载波调制，通过标签天线返回到RFID阅读器。模拟前端将射频前端提供的不稳定的直流电压V_DC转化为稳定的直流电压V_DD作为部分模拟电路以及数字基带和存储器的工作电压，并产生时钟信号CLK和上电复位信号POR提供给数字基带和存储器。

现有电子标签的射频前端普遍采用单天线接口，这种电子标签在沿着天线的方向上识别距离较远，但是在垂直于天线的方向上识别距离较近，在标签周围空间中存在着较大的识别盲区。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提出了一种RFID电子标签射频前端，采用该射频前端的电子标签在其周围空间的各个角度均能保持较高的灵敏度，保证了当电子标签在空间中的位置发生变化时，可以稳定持续地被RFID阅读器识别到。

本实用新型的技术方案是：一种RFID电子标签射频前端，包括：四个射频输入输出端、两个模拟信号输出端、一个数字信号输入端、整流电路、解调电路和调制电路；其中，

四个射频输入输出端作为整流电路的四个输入端子，第一模拟信号输出端作为整流电路的输出端子；四个射频输入输出端还作为解调电路的四个输入端子，第二模拟信号输出端作为解调电路输出端子；四个射频输入输出端还作为调制电路的四个输出端子，第一数字信号输入端作为调制电路的输入端子；

第一射频输入输出端和第二射频输入输出端分别与外部的第一天线的两个端口相连接，第三射频输入输出端和第四射频输入输出端分别与外部的第二天线的两个端口相连接。