Апассивтә UHF RFID атранспондер ачип RF аикәарҳә аиҿкаара

Арадио лассы-лассыра аидентификациа (радио лассы-лассыра аидентификациа, RFID) 1990-тәи ашықәсқәа рзы иҟалаз автоматтә идентификациатә технологиоуп. RFID атехнологиа баркодтә технологиа иамам хра злоу рацәоуп, насгьы еиуеиԥшым апликациақәа амоуп, урҭ рхы иадырхәар рылшоит аҩбатәи абиԥара атәылауаҩра*, ақалақьтә карта, афинансттә усқәа, аиқәыршәаратә еилазаара анапхгара, ЕТС, анеирҭа ахылаԥшра, аҳаиртә баӷәазақәа Абагаж анапхгара, Ауаажәларратә еиҭанагара, аконтеинерқәа ралкаара, раахәа рныҟәгара, уҳәа убас иҵегьы. RFID чипқәа рҭыжьра атехнологиа. Уажәазы, еизҳауа апликациақәа рҭахрақәа RFID чипқәа рзы еиҳа иҳараку аҭахрақәа шьақәдыргылеит, урҭ рзы еиҳа амчхара, еиҵоу ахарџь, еиҵоу ашәагаа, еиҳаны адыррақәа рыҟазаара рҭахуп. Аҭагылазаашьа инақәыршәаны, ари асахьаҿы хара ицо, амч маҷу пассивтә UHF RFID транспондер чип RF зегьеилазаара ҟаҵоуп.

RFID еицырзеиԥшу аусуратә лассырасқәа рахь иаҵанакуеит еиҵоу лассырас 125кГц, 134.2кГц, иҳараку лассыласра 13.56МГц, ультра-иҳараку лассыласра 860-930МГц, микроцелбежь 2.45ГГц, 5.8ГГц, уҳәа убас иҵегьы. 13.56МГц асистема антеннаҵас акоил ахархәоит, насгьы индуктивтә еиԥшьра аметод ахархәоит, аусуратә хара кьаҿуп, зегьы еицырзеиԥшу 1.2м еиҳам, насгьы абандҭбаара Европеи егьырҭ арегионқәеи рҿы килогерцқәак рыла иԥкуп. Аха UHF (860～93Uh1Hz) и микроцелле (2.45GHz, 5.8GHz) еиҳа аусуратә хара, еиҳа иҳараку адыррақәа рыԥсыҽра, еиҵоу антенна ашәагаа рыҭара рылшоит, убри аҟнытә уи RFID аҭҵааратә ҭыԥ ԥханы иҟалеит.

Ари асахьаҿы иаагоу РФ-тәи аикәарҳәратә чип лентала иҭыхуп, Шоттки идиодқәеи, електрикала иԥыхтәу апрограмма змоу аԥхьара мацаразы агәынкылареи (EEPROM) рыдгылара змоу Chartered 0.35μm 2P4M CMOS апроцесс ахархәарала. Шоттки идиодқәа ирымоуп еиҵоу аишьҭагылатә анкылареи ԥхьаҟатәи амчхара, насгьы ирылшоит аиҭакратә еффективра ҳарак аиура, ироуз РФ аҭагалара асигнал аенергиа DC амчхара аиқәыршәарахь аиагараан, убас ала амчхара ахархәара армаҷуеит. Еффективтә изотроптә радиациатә мчра (EIRP) 4W (36dBm) аныҟоу, антенна аизырҳара 0dB аныҟоу, RF аикәарҳәратә чип 915МГц аҟны аус ауеит, аԥхьаратә хара 3м еиҳауп, аусуратә ток 8мкА аасҭа еиҵоуп.

1 РФ аихашьа аилазаашьа

UHF RF1D транспондертә чип, еиҳарак арадио лассыратә зегьеилазаара, алогикатә напхгаратә еикәарҳәра, EEPROM зҵазкуа. Урҭ рыбжьара, арадио лассы-лассытәи аикәарҳәра ахәҭа еиҩшазар ҟалоит анаҩстәи аикәарҳәратә модуль хадақәа рыла: аҭыԥантәи аосциллятори асааҭ агенерациа аикәарҳәреи, амч-еиҭашьақәыргылара аикәарҳәреи, амчхаратә еиқәыршәаратә хыҵхырҭа, аиқәшәаратә ҳәааи ашьҭахьтәи аикәарҳәратә еилазаара, аиашага, амчхаратә еиқәыршәагаи амплитудатә модуляциеи ( АМ ) демодулятор, уҳәа убас иҵегьы. Антенна ада адәахьтәи ахәҭақәа ыҟаӡам. Антенна ахәҭа адипольтә структура ааннакылоит, насгьы ачип зегьы азы аенергиа ахыҵхырҭа заҵәык аҳасабала аиашага аҭагалара аимпеданс иақәшәоит. Уи аеквиваленттә модель аагоуп асахьа 2 аҿы. Адипольтә антенна аимпеданс ахәҭа ҵабыргыҵәҟьа Rra еиԥш Rloss рыла ишьақәгылоуп, уа Rra дипольтә антенна радиациатә импеданс ауп, уи адипольтә антенна иаҵанакуеит, зегьы еицырзеиԥшу 73Ω, уи иаанарԥшуеит антенна аелектромагниттә цәқәырԥақәа рышьҭыхра алшара; Rloss Антенна аҟаҵаразы ахархәара зауз аметалл иаанаго омиктәи аҿагылара, еиҳарак, аԥхара мацара ауп изцәырнаго. Антенна аимпеданс ахәыцратә хәҭа X зегь рыла позитивуп, избан акәзар антенна зегь рыла адәахьала индуктивуп, насгьы абри аиҟаратә индуктивра ашәагаа зегь рыла антенна атопологиеи асубстрат аматериали ирыдҳәалоуп. Ариашага еидҵоу РФ аҭагалара асигнал амч ачип иаҭаху DC амчхарахь иианагоит. Ацәанырра аиҿкааҩ DC ацәанырра ҩаӡарак аҿы иҭышәынтәалоит, насгьы DC ацәанырра амҽхак ԥкра аиҭоит, ацәанырра мыцхәы амзыз ала ачип аԥхасҭа ацәыхьчаразы. АМ демодулятор ахархәара аиуеит иақәшәо аныҟәгагатә сигнал аҟынтәи иақәшәо адыррақәа рсигнал алхразы. Ашьҭахьтәи аиԥхьырттаратә зегьеилазаара атранспондер адыррақәа RFID-интеррогатор мамзаргьы акартаԥхьага ахь ирышьҭуеит, RF-еилахәыра аимпеданс аԥсахрала, еиҭасуа аҭаҵара ала. Аиҭашьақәыргыларатә зегьеилазаара ахархәара аиуеит ачип зегьы аиҭашьақәыргыларатә сигнал аԥҵаразы. 13.56МГц иҳараку афреквенциа (HF) атранспондер еиԥшымкәа, 915МГц UHF транспондер аныҟәгага аҟынтәи афреквенциа еиҩшаны аҭыԥантәи асааҭ аиура алшом, аха адиджиталтә логикатә зегьеилазаара ахәҭазы асааҭ аиура алшоит иагәылоу амч маҷу аҭыԥантәи аосциллятор ала . Абарҭ аихшарбагатә блокқәа зегьы ҵаҟа хаз-хазы еилыркаахоит.

2 Аикәарҳәратә дизайни анализи

2.1 Аиашагаи агәымшәара аиҿкаага аикәарҳәқәеи

Ари асахьаҿы ариашагатә зегьеилазаара аҳасабала ахархәара аиуеит Шоттки идиодқәа рыла ишьақәгылоу Диксон иеиқәыршәаратә напомпа. Аихшарбага асхематә диаграмма аарԥшуп асахьа 3. Избан акәзар, Шоттки идиодқәа ирымоуп еиҵоу аҿагылареи аиԥшьратә ҭагылазаашьеи, уи иалшоит иҳараку аконвертациатә еффективра аиура, ироуз РФ аҭагалара асигнал аенергиа DC амчхара аиқәыршәарахь аиагараан, убас ала амчхара ахархәара армаҷуеит. Шоттки идиодқәа зегьы

е поли-поли конденсаторла еидҳәалоуп. Авертикалтә конденсаторқәа аенергиа рҭәуеит, еиқәдырхоит аҭагалара агәыҵха Vin анегативтә цикл абжа аамҭазы, аганахьтәи конденсаторқәа аенергиа рҭәуеит, еиқәдырхоит Vin апозитивтә цикл абжа аамҭазы DC аизырҳаразы. Агәыҵха ҳарак, иалҵуа агәыҵха:

ВДД=н·(Вп, РФ-Вф, Д)

Vp, RF - аҭагаларатә радио лассыратә сигнал амплитуда, Vf, D - Шоттки идиод ԥхьаҟатәи агәыҵха, n - ахархәара змоу аҭарҭәаратә напомпа астадиақәа рхыԥхьаӡара.

Аҭышәынтәалара DC амчхара аҭыҵра ариашага ала ҩаӡарак аҿы, насгьы еиқәыршәатәуп аусуратә амчхара зегьы транспондер чип азы, DC амчхара амплитуда ҽеимкәа иҟаларц азы транспондер чип афизикатә ҭагылазаашьа, насгьы иҟалар зылшо ачип шокқәа рҽырцәыхьчаразы. ашәҵара, атранспондер ачип ахьчаразы. Аихшарбага иаднакылоит ахатә еиҟәыҭхаратә Каскнде аилазаашьа. Ари аикәарҳәратә структура алхра мзызс иамоу, Cascnde структура еицырзеиԥшу ашәхымстә ҭҳәаа аизоляциатә еффект ахьамоу ауп, уи амчхара аиҭакрақәа рыхәаҽразы алшара бзиа амоуп, убас ала амчхара аиқәыршәара мап ацәкратә рацио (PSRR) еиӷьнатәуеит. Аҩ-ҟәшатә цәқәырԥақәа ршьаҭатә ҭышәынтәалара аиқәыршәаразы. Q1 и Q2 рҭыԥқәа реизыҟазаашьа 1:8 ауп. Уи адагьы, зеиԥш HF RFID транспондерқәа реиԥшымкәа, ҳара ҳхы иаҳархәеит еиҵоу амчхаратә еиқәыршәаратә хыҵхырҭа, еиҵоу амчхаратә еиқәыршәаратә еилазаара змоу, ачип иааизакны амчхара ахархәара армаҷразы.