射频识别（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系统主要由两个部分组成:阅读器（又称询问机、读卡器、信号发射机）和电子标签（又称应答器、信号接收机）。能量获取是无源RFID标签芯片中的关键部分,它是标签芯片与外界的接口,它将天线上感应到的磁场能量或电磁能转化为内部可以应用的电能,同时,这也是一个交流到直流的转换。首先,本文系统的研究了RFID标签的两种能量获取方式——电感耦合式和电磁耦合式,分析了谐振网络和匹配网络的重要作用,并对品质因数和功率传输系数的影响因素进行了重点分析。其次,在这两种能量获取方式的基础上,分别研究了高频RFID电子标签和超高频RFID电子标签的整流电路,建立了恰当的理论模型,对理论模型进行了深入的分析,研究了输出电压和能量转换效率的影响因素。在理论研究的基础上完成了基于ISO15693协议的高频RFID电子标签的整流电路和基于ISO18000-6C协议的超高频RFID电子标签的电荷泵倍压整流电路的设计。对设计的电路进行仿真,将仿真结果与理论分析的结果进行比较分析,验证了理论模型的实用性。最后,以高频RFID标签芯片为例,研究了RFID能量获取的后端设计,针对噪声、器件匹配、工艺等对电路性能的影响,在版图设计上提出了可行性建议。给出了标签芯片的测试结果。
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