3.3 解调电路

解调电路如图4所示。M1~M4为4级倍压单元,起到检波二极管的作用。由于并联稳压电路的泻流管无法瞬间关断,因此,在OOK信号关断时刻,泻流管抽取电容C4上的电荷。电容C4取值较小,因此,p1点电平迅速下降,形成较大的下脉冲凹陷,经过后级的整形电路,输出标准的解调波形。

基于一种超高频无源射频标签的射频接口电路设计

3.4 流片验证

该射频前端模块作为超高频长距离无源射频标签芯片的一部分,在UMC0.18m混合信号工艺下设计实现,并流片验证。芯片照片如图5所示。

基于一种超高频无源射频标签的射频接口电路设计

4 测试结果

4.1 电源恢复及稳压电路测试

利用8753ES网络分析仪作为电源恢复电路激励源;中心频率设定在915MHz,扫频宽度设定为1Hz,以此来近似输出915MHz的单频载波信号。

网络分析仪测试端输出功率从-8dBm到10dBm,按照步进0.5dBm,测试各功率点驻波比SWR和电源恢复电路电压VDD。由于网络分析仪功率输出准确度较低,因此,再利用功率计,测量每个测试输出功率下网络分析仪的实际输出功率Ps。电源恢复电路的实际输入功率为:

根据Pin和VDD,绘制出反映电源恢复电路性能的输入输出特性曲线,如图6所示。

基于一种超高频无源射频标签的射频接口电路设计

电路带200k负载,300pF储能电容。输入功率229W时,电源电压到达1.85V。稳压电路工作良好,电源电压稳定在2.3V。

4.2 解调电路测试

读写器发送1s脉宽的OOK调制信号。解调电路输出波形如图7所示。下脉冲上升时间较长是由于示波器探头引入的16pF电容所致。

基于一种超高频无源射频标签的射频接口电路设计

5 结论

本文分析和设计了应用于超高频无源射频标签的射频接口电路,并利用0.18m工艺流片验证。

根据芯片测试结果,该射频接口电路能够在读写器4W等效发射功率下距读写器4m处为射频标签芯片提供足够的工作电压,并且在芯片近场时能够有效地稳定电源电压。解调信号基本正常可用。因此,该射频接口电路可满足超高频远距离无源射频标签芯片的要求,具有实用意义。