在标签设计时,标签芯片的模拟电路部分必须要与标准中规定的空中接口参数相一致,其主要参数规格如表1所示。
表1中的参数主要是按照ISO/IEC 18000-6C标准选择,其中标签射频输入功率的计算过程如下。
由电磁场理论可知标签天线处的电磁场能量密度:S =P /Ae =P /[λ2/(4π)]=4πP /λ2=1/2·E 2/η,其中S是标签天线处的电磁场能量密度,P是标签天线接收到的能量,Ae是标签天线的等效接收面积,λ是阅读器发射电磁波的波长,E是标签天线处的电场强度,η是空气的波阻抗。
进而推导出标签天线处的电场强度为:。
当采用半波对称阵子当作标签天线时,每个阵子长度为λ/4,所以标签天线上的感应电压为:U =E·d =,其中d为单个阵子的长度。
由电荷泵电路可知,电荷泵输入端的电压必须大于等于0.8 V时才能开启整个电荷泵电路进行充电。因此U≥0.8 V,也即:≥0.8,把空气的波阻抗η=120·π带入可求得P≥1.1 mW。也即射频输入功率至少为1.1 mW才能使标签正常工作。
2 模拟电路设计
无源电子标签芯片的模拟电路部分主要分为调制电路、解调电路和电源产生电路3个部分,除此之外还有上电复位电路等,如图1所示。