无源UHF RFID标签的低成本阻抗匹配网络设计

　　2　提出的阻抗匹配网络

　　2.1.1　原理分析
　　
　　当标签工作在923MHz频带，芯片处于最小输入功率，未调制状态的情况下，使用安捷伦E5071C网络分析仪实测未加入阻抗匹配网络的芯片输入阻抗为22-j106欧。根据芯片输入阻抗特点，选用Q值较大的标签天线。天线的输入阻抗为15+j88欧，阻抗匹配网络的设计如图4所示，其中La=1512nH。

　　开关K1断开时，芯片处于状态0。在图5所示的从标签芯片输入阻抗到天线的共轭阻抗的匹配路径上，点1处阻抗为22-j106欧；并联电容Ccm后与158等电阻圆交于点2，阻抗为15-j888；再串联电感La到达点3，其阻抗为158，与修正过后的天线阻抗Ra共轭匹配。经计算可以得到Ccm=340fF。

　　天线和芯片接口处没有复功率波反射，芯片和天线的共轭匹配使天线将从空中接收到的射频能量的一半传递给芯片，达到功率传输的最大化。开关K1闭合时，芯片处于状态1。图6所示为标签芯片输入阻抗变化的路径。 

　　2.1.2　性能比较

　　在未进行阻抗匹配的情况下，芯片Qc的值为4182；加入阻抗匹配网络后，在芯片和天线阻抗共轭匹配状态下，Qc增大到5187，由公式(3)可得芯片获得的交流电压Vc增大到原来的111倍，改善了芯片的性能。