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防反接電路是電子設備中不可或缺的保護模塊，核心功能是防止電源極性接反導致元器件燒毀或系統癱瘓。其設計需兼顧可靠性、效率與成本，常見方案及優化方向如下：

在電子學理論中，電流流過導體，導體周圍會形成磁場;交變電流通過導體，導體周圍會形成交變的電磁場，稱為電磁波。

在實際設計時，真正實用的技巧是當這些準則和法則因各種設計約束而無法準確地實施時如何對它們進行折衷處理。

本文設計了一個新的射頻電路設計性實驗項目———可用于無人機高度測量的毫米波雷達微帶天線的設計與實現。

如果模擬電路(射頻)和數字電路單獨工作，可能各自都工作良好。但是，一旦將二者放在同一塊電路板上，使用同一個電源一起工作，整個系統很可能就不穩定。

RFID常用工作頻率包括低頻125kHz、134.2kHz.高頻13.56MHz，超高頻860～930MHz，微波2.45GHz，5.8GHz等。因為低頻125kHz、134.2kHz，高頻13.56MHz系統以線圈作為天線，采用電感禍合的方式，其工作距離較近，一般不超過1.2m，帶寬在歐洲及其他地區限制為幾千赫茲。但超高頻(860～93Uh1Hz)和微波(2.45GHz，5.8GHz)可以提供更遠的工作距離，更高的數據速率，更小的天線尺寸，因此成為RFID的熱點研究領域。

超高頻無源 RFID 標簽(UHF Passive RFIDTag)是指工作頻率 在 300M~3GHz 之間的超高頻頻段內，無外接電源供電的 RFID 標簽。

新一輪藍牙設備、無繩電話和蜂窩電話需求高潮正促使中國電子工程師越來越關注RF電路設計技巧。RF電路板的設計是最令設計工程師感到頭疼的部分，如想一次獲得成功，仔細規劃和注重細節是必須加以高度重視的兩大關鍵設計規則。

做了多年的RF研發工作，在從事RF芯片的支持工作也有7年之久，對于RF電路的設計經驗，在這里和大家一起分享一下，希望以下淺談的內容對做RF設計工作的工程師會有一點幫助，我們閑話少說，直接進入正題。

RF電路設計的主要困難之一是保持天線和收發器之間的良好匹配。在實驗室中調整系統可能很方便，但實驗室中的條件很少反映系統在現實世界中會遇到的情況。安裝后，系統性能會受到環境條件的極大影響，例如設計與金屬或水的接近程度。

傳統的超高頻RFID讀寫模塊一般都會對天線駐波比較敏感，當天線回波過大時將導致發射機輸出功率泄漏到接收機中能量較多而引起阻塞現象，進而使讀寫器性能惡化。在此描述了一種新型超高頻讀寫模塊的電路設計，通過在天線與耦合器之間嵌入一種閉環可調諧匹配網絡，有效解決了天線駐波失配情況下導致接收機性能蛻化的現象。實驗結果證明采用這種新型模塊的讀寫器無論從讀寫距離還是多標簽處理性能上都獲得了較大提升，達到了預期的效果。

應答器設計的成本依賴于幾個因素，而不僅僅是硅的成本。事實上，芯片制造工藝的成本(就其復雜性和成熟程度與良率而言)一般可以由電路設計師來控制。根據經驗，當裸片面積超過1mm2時，用于供應鏈應用的RFID的成本開始下降。

工作在125或134kHz低頻(LF)或者13.56MHz高頻(HF)范圍內的電感回路無源RFID系統，其工作距離僅限于大約1m的范圍。UHF RFID系統工作在860至960MHz以及2.4GHZ的工業科學醫療(ISM)頻段。其具有更長的工作距離，對無源標簽而言典型工作范圍為3至10m。標簽從閱讀器的射頻信號接收信息和工作能量。如果標簽在閱讀器的范圍內，就會在標簽的天線上感應出交變的射頻電壓。該電壓經過整流后為標簽提供直流(DC)電源電壓。通過調制天線端口的阻抗來實現標簽對閱讀器的響應。這樣一來，標簽將信號反向散射給閱讀器。

閱讀器主要由控制單元、高頻收發模塊、天線以及其他與后臺設備相連的接口組成。應答器，又叫作標簽，是RFID讀取數據的來源，主要由天線和微電子芯片組成。RFID系統的關鍵部分是閱讀器，實現閱讀器的核心技術是接收電路。本文主要分析和構造了UHF無源RFID閱讀器接收電路。

巴倫(Balun)也稱平衡轉換器，是微波平衡混頻器、倍頻器、推挽放大器和天線饋電網絡等平衡電路布局的關鍵部件，可以說是無線局域網射頻前端電路設計的一項關鍵技術，直接影響著無線通信的性能和質量。而差分天線饋線的主要任務就是高效率的傳輸功率，同時要保證對稱陣子的平衡饋電。而在超短波頻段，如果采用平行雙導線做其饋電，雖然能保證這種平衡性，但由于其開放式的結構，將會產生強烈的反射，為防止電磁能量的漏失和不易受氣候和環境等因素的影響，饋線通常采用屏蔽式同軸電纜，但如果直接與天線端相連，將會破壞天線本身的對稱性。這種不平衡現象不僅改變了天線的輸入阻抗匹配，而且使天線方向圖發生畸變。

RF(射頻)專指具有一定波長可用于無線電通信的電磁波。電磁波可由其頻率表述為：KHz(千赫)，MHz(兆赫)及GHz(千兆赫)。其頻率范圍為VLF(極低頻)也即10-30KHz至EHF(極高頻)也即30-300GHz。

AMR傳感器節點基本電路如圖所示。電源部分由TI公司的APL5312-33起到LDU功能，電源輸入電壓為4.2 V，輸出為3.3 V。磁場強度檢測使用MMC2122MG AMR傳感器，該傳感器具有體積小、壽命長、靈敏度高、能耗低和穩定性等特點，可廣泛用于電子指南針、GPS導航、位置感知、車輛檢測和磁力測定。

傳統的嵌入式溫度傳感器利用三極管和 ADC 來實現，本文提出了一種利用兩種不同溫度系數材料作為傳感，采用共享電容的雙路環形振蕩器來實現溫度傳感器的技術，該溫度傳感器有功耗低，面積小，精確度高的特點。

針對RFID標簽生產ACA熱壓固化模塊，設計了一套多路溫度控制系統方案。硬件上以C8051F020單片機為核心，針對硬件電路的各功能模塊，包括溫度采集電路、加熱驅動電路、單片機電路等進行了設計。同時在軟件上，進行了溫度數據采集以及濾波算法的實現，并采用積分分離式PID控制加熱模塊。經溫度試驗表明，系統具有高精度和良好的穩定性；同時移植于RFID標簽生產設備，進行批量生產典型UHF標簽9662的實驗數據表明，標簽產品良品率達到99.85%以上，一致性與穩定性滿足要求，適于標簽的批量生產。

針對現有汽車門禁系統和胎壓監測系統相互獨立，硬件冗余和生產成本高的問題，提出了一種基于射頻識別技術的汽車安全防盜系統的設計方案。在射頻通信上，該系統采用434 MHz 的UHF 頻段與125 kHz 的LF 頻段相結合的方法，實現了系統胎壓監測、遙控門鎖和發動機防盜鎖止等功能。

糧食的安全存儲是關系到國計民生的戰略大事，科學保糧具有重要的社會意義與經濟價值。糧倉監控系統主要完成對糧食溫度、濕度和氣體濃度等參數的采集、存儲和向監控中心傳送數據以及執行監控中心的指令等功能。傳統的糧倉監控系統中糧倉與監控中心大多采用RS-485(9, $14.5000)等有線連接的數據通信方式，使得系統抗干擾差、連線繁多、擴展困難;當一個節點出現問題時還會影響整個系統，不利于糧倉的監控與管理。為此，本文給出了一種基于射頻技術的糧庫無線監控系統。

NFC即近距離無線通信。是由恩智浦公司發起，由諾基亞、索尼等著名廠商聯合主推的一項無線技術---在單一芯片上結合感應式讀卡器、感應式卡片和點對點的功能，能在短距離內與兼容設備進行識別和數據交換。NFC具有雙向連接和識別的特點，工作于13.56MHz頻率范圍，作用距離接近10厘米。

在當前的許多RFID應用中，設備制造商不一定能決定客戶采用什么收發器，特別是收發器芯片。因此，為了最大程度地提高自己在某個特定項目中中標的機會，設備制造商必須提供這樣的讀卡器，要么它能支持市場上盡可能多的收發器芯片，要么它本身至少是比較容易定制的。

介紹了一種基于射頻識別技術的電動自行車智能防盜系統，給出了硬件的詳細電路設計圖和功能說明。系統由射頻讀卡模塊、單片機控制模塊、串口通信模塊、電池模塊組成。該系統使用射頻卡取代了傳統的鑰匙,通過射頻卡的一對一識別來啟動電動車，并對電動車的電池外部電路進行改造,使得只有在射頻卡得到識別時才打開電子開關正常向電動車控制器進行供電。同時電動車電池供電電路分為單片機供電和控制器正常供電兩組，大大提高了智能系統的實用性。

根據ISO／IEC 14443一A協議．完成無源電子標簽數字集成電路的設計及其功能測試，實現了對芯片面積、速度和功耗之間較好的平衡。結果表明，在采用中芯國際的0．35 μm工藝條件下，所研制芯片面積為36 877.75μm2，功耗為30．845 8 mW，可完全滿足協議對標簽的性能要求。

本文將介紹一種SAW RFID閱讀器的信號處理電路設計及其軟件設計。

本文基于ISO/IEC 18000-6C標準，給出了UHF無源電子標簽芯片模擬電路的設計，設計結果表明電路具有很高的整流效率，滿足了設計要求。下一步的研究將進行標簽芯片的版圖設計和流片，用實際測試結果來進一步驗證設計的有效性。

傳統的超高頻RFID讀寫模塊一般都會對天線駐波比較敏感，當天線回波過大時將導致發射機輸出功率泄漏到接收機中能量較多而引起阻塞現象，進而使讀寫器性能惡化。在此描述了一種新型超高頻讀寫模塊的電路設計，通過在天線與耦合器之間嵌入一種閉環可調諧匹配網絡，有效解決了天線駐波失配情況下導致接收機性能蛻化的現象。實驗結果證明采用這種新型模塊的讀寫器無論從讀寫距離還是多標簽處理性能上都獲得了較大提升，達到了預期的效果。

1 引 言 　　射頻識別(RFID)技術作為一種新興的自動識別技術，近年來在國內外得到了迅速發展。目前，我國開發的RFID產品普遍基于中低頻，如二代身份證、票證管理等。在超高頻段我國自主開發的產品較少，難以適應巨大的市場需求以及激烈的國際競爭。超高頻(UHF)標簽是指工作頻率在860～960 MHz的RFID標簽，具有可讀寫距離長、閱讀速度快、作用范圍廣等優點，可廣泛應用于物流管理、倉儲、門禁等領域。為適應市場需求，本文以EPC C1G2協議為主，ISO/IEC18000.6為輔，設計了一種應用于超高頻標簽的數字電路。 　　2 UHF RFID標簽的工作原理 　　射頻識別系統通常由讀寫器(Reader)和射頻標簽(RFID Tag)構成。附著在待識別物體上的射頻標簽內存有約定格式的電子數據，作為待識別物品的標識性信息。讀寫器可無接觸地讀出標簽中所存的電子數據或者將信息寫入標簽，從而實現對各類物體的自動識別和管理。讀寫器與射頻標簽按照約定的通信協議采用先進的射頻技術互相通信，其基本通訊過程如下。 　　(1)讀寫器作用范圍內的標簽接收讀寫器發送的載波能量，上電復位; 　　(2)標簽接收讀寫器發送的命令并進行操作; 　　(3)讀寫器發出選擇和盤存命令對標簽進行識別，選定單個標簽進行通訊，其余標簽暫時處于休眠狀態; 　　(4)被識別的標簽執行讀寫器發送的訪問命令，并通過反向散射調制方式向讀寫器發送數據信息，進入睡眠狀態，此后不再對讀寫器應答; 　　(5)讀寫器對余下標簽繼續搜索，重復(3)、(4)分別喚醒單個標簽進行讀取，直至識別出所有標簽。 　　3 UHF RFID標簽的結構及系統規格 　　UHF RFID標簽的示意圖如圖1所示，由模擬和數字兩部分組成。模擬電路主要包括天線、喚醒電路、時鐘產生電路、包絡檢波電路、解調電路和反射調制電路;數字部分主要實現EPC通信協議，識別讀寫器發出的命令并執行，如實現多標簽閱讀時的防沖突方法、執行讀寫器發送的讀寫命令、實現讀寫器和標簽的通訊過程以及對輸出數據進行編碼等。協議規定的標簽系統規格如表1所示。 　　 　　圖1 UHF RFID標簽的示意圖 　　表1 UHF RFID標簽系統規格 　　 　　4 標簽數字電路的設計方法 　　4.1 電路的整體系統設計 　　經過對協議內容的深入研究，本文采用Top.down的設計方法，首先對電路功能進行詳細描述，按照功能對整個系統進行模塊劃分;再用VHDL硬件描述語言進行RTL代碼設計并進行功能仿真;功能驗證正確后，采用EDA工具，

本文提出了基于商用0.18μm CMOS工藝的EPC Global Class-1 Generation-2 UHF RFID標簽電路設計。

本文介紹了SAW RFID閱讀器的信號處理電路設計與軟件設計過程，通過實驗表明，采用FIFO作為ADC與MCU之間的橋梁，起到很好的數據緩沖作用，降低了對MCU性能的要求，基于C8051F131設計的RFID閱讀器的信號處理電路，具有結構簡單，成本低，容易實現等特點。

本設計采用無線射頻與GPRS相結合的方式，終端監測溫度和煙霧濃度，并通過無線射頻發送到基站，基站通過MC55與監控中心通信，將終端采集回的數據打包發送至監控中心，并可接受監控中心的指令，對每個終端進行遠程控制，從而可以實現遠程對林火的監控。