5.8GHz RFID系统中介质振荡器的设计

5.8GHz RFID系统中介质振荡器的设计

论文摘要

射频识别(Radio Frequency Identification, RFID)是一种利用射频信号自动识别目标对象并获取相关信息的技术。RFID系统所具有的非接触性优点使其在当前常用的自动识别系统中占据主导地位。在RFID系统应用中,它的本振源必须具有低相位噪声来满足数字调制方案和误码率(Bit Error Rate, BER)的要求。介质振荡器(Dielectric Resonator Oscillator, DRO)毙够满足这一要求,同时DRO还具有温度的变化会引起最小的频率漂移来保证接收机被锁定在目的信道和提供高的输出功率来直接驱动混频器工作。本论文采用砷化镓场效应管对5.8GHz DRO进行设计。在对DRO的四种基本电路结构分析基础上,我们选择串联反馈型DRO电路结构。DRO有着优异的性能,关键在于介质谐振器(Dielectric Resonator, DR)的高Q值谐振回路和可以对振荡频率进行锁定。我们对DR建模的两种方法进行了仿真。为了使砷化镓场效应管具有建立振荡所需的负阻,我们将其配置为共源结构并在漏极添加合适的开路微带线。场效应管是否具有足够的负阻,是通过测试其S参数来获知的。S参数分析法在DRO的设计中具有十分重要的作用。本课题从开始研究至今,经历反复的仿真实验,成功解决了DRO要求的高性能指标和达到在所要求的频率点振荡的问题。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 第1章 引言
  • 1.1 课题研究背景
  • 1.2 国内外研究现状
  • 1.3 介质振荡器概述
  • 1.4 论文主要工作
  • 第2章 介质谐振器
  • 2.1 介质谐振器的基本特性
  • 2.1.1 介质谐振器的工作原理
  • 2.1.2 介质谐振器的分类
  • 2.1.3 介质谐振器的材料
  • 2.1.4 介质谐振器的谐振频率
  • 2.2 介质谐振器的等效电路
  • 2.3 MIC中介质谐振器与电路的耦合
  • 2.4 小结
  • 第3章 介质振荡器的工作原理
  • 3.1 加载带阻滤波器型介质振荡器的工作原理
  • 3.2 传输型介质振荡器的工作原理
  • 3.3 并联反馈型介质振荡器的工作原理
  • 3.4 串联反馈型介质振荡器的工作原理
  • 3.5 小结
  • 第4章 负阻振荡器分析
  • 4.1 负阻器件
  • 4.2 单端口负阻振荡器的分析
  • 4.3 双端口负阻振荡器的分析
  • 4.4 小结
  • 第5章 介质振荡器的仿真与分析
  • 5.1 介质谐振器的设计
  • 5.2 介质振荡器的设计
  • 5.2.1 微波有源器件的选取
  • 5.2.2 直流偏置网络的设计
  • 5.2.3 负阻电路和输出匹配网络的设计
  • 5.2.4 射频/偏置电路之间的隔离
  • 5.3 总体电路的设计
  • 5.4 微波集成电路
  • 5.5 小结
  • 第6章 结论与展望
  • 致谢
  • 参考文献
  • 攻读学位期间的研究成果
  • 相关论文文献

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