與雷達(dá)系統(tǒng)相似，閱讀器和標(biāo)簽之間的通信也是通過(guò)反向散射反射來(lái)實(shí)現(xiàn)的 (在860MHz~960MHz的UHF頻段內(nèi))。本設(shè)計(jì)要點(diǎn)描述了一款高性能 RFID接收器。

直接轉(zhuǎn)換接收器

　　圖1示出了一個(gè)直接轉(zhuǎn)換RF接收器，該接收器可把一個(gè)RF載波直接解調(diào)為一個(gè)基帶信號(hào)，而不需中頻下變頻轉(zhuǎn)換(一個(gè)零IF接收器)。

發(fā)送器和接收器所共享的天線負(fù)責(zé)檢測(cè)RF載波，并通過(guò)一個(gè)帶通濾波器將之傳送至一個(gè)LT®5516解調(diào)器的RF輸入。

　　LT5516直接轉(zhuǎn)換解調(diào)器800MHz至1.5GHz的頻率范圍包括了RFID閱讀器所使用的UHF頻段(860MHz至960MHz)。LT5516超群的線性提供了對(duì)低電平信號(hào)的高靈敏度，即使在很大的干擾信號(hào)情況下也不例外。

　　LT6231低噪聲雙信道運(yùn)算放大器起一個(gè)差分至單端放大器的作用，用于驅(qū)動(dòng)低通濾波器的單端輸入。

　　仿真基帶濾波處理由LT1568來(lái)完成，它是一個(gè)低噪聲、精準(zhǔn)RC濾波器單元式部件。LT1568濾波器提供了一種用于設(shè)計(jì)具有100kHz~0MHz截止頻率的低通和帶通濾波器的簡(jiǎn)單解決方案。對(duì)于UHF RFID系統(tǒng)中常用的250kHz~4MHz信號(hào)頻譜來(lái)說(shuō)，這些截止頻率已經(jīng)足夠了。

　　LT1568 的差分輸出用于驅(qū)動(dòng)LTC2298 ADC的輸入。LT2298是一款具有74dB信噪比(SNR)的65Msps、低功耗(400mW)、雙信道14位模數(shù)轉(zhuǎn)換器。ADC之后的數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)負(fù)責(zé)對(duì)來(lái)自多個(gè)標(biāo)簽的接收信號(hào)進(jìn)行分析，并提供附加的濾波處理。

一款低噪聲差分至單端放大器

　　圖2示出了一款用于把LT5516的差分I或Q輸出轉(zhuǎn)換為一個(gè)單端輸出的LT6231差分放大器。在60Ω電阻器的兩端增設(shè)270pF外部電容器可把解調(diào)器的輸出限制為10MHz，以防止任何高頻干擾傳送至LT6231放大器。

　　由于幅移鍵控(ASK) RFID信號(hào)無(wú)需DC耦合，因此對(duì)基帶放大器采用了AC耦合。

　　由AC耦合電容器和放大器輸入電阻器提供的高通極點(diǎn)被設(shè)定為8kHz。差分放大器的輸入電阻器阻值被設(shè)定為140Ω，旨在最大限度地降低與輸入相關(guān)的噪聲。放大器輸出端上的噪聲層為4.3nV/√ Hz 乘以放大器增益 (增益≥5)。LTC2298 ADC提供的1.5V基準(zhǔn)用于將放大器輸出的電平移動(dòng)至位于其后的 3V 濾波器和ADC 電路的中間電源電壓點(diǎn)。

　　一個(gè)匹配的I和Q濾波器以及一個(gè)雙信道ADC圖3示出了兩個(gè)被連接成雙信道、匹配、四階濾波器的LT1568濾波器單元式部件。LT1568濾波器的單端輸入至差分輸出轉(zhuǎn)換增益為6dB。LT1568電路利用相等的電阻器阻值實(shí)現(xiàn)了一個(gè)橢圓低通濾波函數(shù)(見(jiàn)圖3)。2(f-3dB)條件下的阻帶衰減為 34dB。I和Q濾波器匹配由LT1568的A和B側(cè)的固有匹配來(lái)保證。

　　LTC2298的輸入電壓范圍可調(diào)節(jié)至2VP-P或1VP-P。

結(jié)論

　　只需采用5個(gè)IC(LT5516、LT6231、兩個(gè)LT1568和一個(gè)LTC2298)便可設(shè)計(jì)一款高性能UHF RFID接收器，并具靈活性以進(jìn)行適應(yīng)調(diào)整和優(yōu)化，從而滿足現(xiàn)有和新興RFID標(biāo)準(zhǔn)的要求。