專利名稱：一種自適應(yīng)阻抗匹配的超高頻無源電子標簽接口電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于射頻識別技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種自適應(yīng)阻抗匹配的超高頻無源電子標簽 接口電路。
背景技術(shù)：
本發(fā)明用于超高頻無源電子標簽芯片與天線接口的自適應(yīng)阻抗匹配電路。超高頻 電子標簽要求芯片與天線直接連接，為了更好的傳輸載波能量和標簽返回信號功率，天線 必須與芯片等效阻抗完全匹配。由于芯片等效阻抗是溫度的函數(shù)，當溫度變化時，芯片與天 線的失配系數(shù)隨之變化，影響標簽射頻能量的吸收和標簽返回信號能量的大小，進而影響 標簽的識別距離。本發(fā)明一種自適應(yīng)阻抗匹配電路，當溫度變化時能自動調(diào)整芯片的阻抗， 將芯片與天線的失配系數(shù)控制在一定范圍內(nèi)，達到提高標簽性能的目的。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供超高頻無源電子標簽芯片與天線接口的自適應(yīng)阻抗匹配電路結(jié)構(gòu)。超 高頻電子標簽要求芯片與天線直接連接，為了更好的傳輸載波能量和標簽返回信號功率， 天線必須與芯片等效阻抗完全匹配。由于芯片等效阻抗是溫度的函數(shù)，當溫度變化時，芯片 與天線的失配系數(shù)增加，影響標簽射頻能量的吸收和標簽返回信號功率，進而影響標簽的 識別距離。本發(fā)明使用芯片提供的兩種溫度特性的電壓VKEF、VPTAT。Vptat隨著溫度線性變化， Veef不隨著溫度線性變化，兩者的差值通過差分放大器放大控制MOS管的柵端。由于MOS管 電流隨柵電壓變化，因此當溫度變化時，芯片消耗電流及MOS管Ml的電流隨著溫度一起變 化，并且兩者變化方向相反，可以保證在一定范圍內(nèi)，芯片等效阻抗基本恒定。如圖1，當溫度變化時，由于標簽芯片負載功耗變化，等效阻抗實部Rp變化較大，Xp 虛部變化相對較小。差分放大器放大控制MOS管Ml電流，調(diào)整芯片等效阻抗的實部，阻抗 實部基本保持不變，達到自適應(yīng)調(diào)整阻抗的目的。VEEF, Vptat為芯片內(nèi)部電路產(chǎn)生的兩個電壓信號，Vptat大于Vkef，其中Vkef溫度系數(shù) 很小，基本不隨溫度變化，連接運算放大器的正端；Vptat為正溫度系數(shù)，隨溫度線形變化，連 接運算放大器的負端。當Vptat增大時，VaT降，當Vptat減小時，Va上升。Rb為限流電阻，避 免電流調(diào)整過大。當溫度升高時，芯片消耗電流增加，對應(yīng)等效阻抗實部Rp減小，等效虛部Xp基本不 變，同時Vptat增加，VKEF、Vptat的差值增大，運算放大器輸出電壓降低，因此Va電壓降低， Ml電流減小，抵消芯片消耗電流的增加值，使芯片等效阻抗基本不變。當溫度降低時，芯片 對應(yīng)等效阻抗實部Rp增加，等效虛部基本不變，同時Vptat減小，Veef, Vptat的差值減小，運算 放大器輸出電壓升高，因此Va電壓升高，MOS管Ml電流增大，抵消芯片消耗電流的減小值， 使芯片等效阻抗基本不變。
圖1無源電子標簽芯片接口電路示意圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖具體介紹本發(fā)明工作原理本發(fā)明使用芯片提供的兩種溫度特性的電壓VKEF、VPTAT。Vptat隨著溫度線性變化， Veef不隨著溫度線性變化，兩者的差值通過差分放大器放大控制MOS管的柵端。由于MOS管 電流隨柵電壓變化，因此當溫度變化時，芯片等效阻抗及MOS管電流隨著溫度一起變化，只 要兩者變化方向相反，可以保證在一定范圍內(nèi)，芯片等效阻抗基本不變。如圖1，差分放大器放大控制MOS管電流，VKEF、Vptat為芯片內(nèi)部電路產(chǎn)生的兩個電 壓信號，Vptat大于Vkef，其中Vkef溫度系數(shù)很小，基本不隨溫度變化，連接運算放大器的正端； Vptat為正溫度系數(shù)，隨溫度線形變化，連接運算放大器的負端。當Vptat增大時，Va下降，當 Vptat減小時，Va上升。Rb為限流電阻，避免電流調(diào)整過大。當溫度升高時，芯片對應(yīng)等效阻抗實部Rp減小，等效虛部基本不變，同時Vptat增 加，Vkef、Vptat的差值增大，運算放大器輸出電壓降低，因此Va電壓降低，MOS管Ml電流減小， 保持芯片等效阻抗基本不變。當溫度降低時，芯片對應(yīng)等效阻抗實部Rp增加，等效虛部基 本不變，同時Vptat減小，Vkef、Vptat的差值減小，運算放大器輸出電壓升高，因此Va電壓升高， MOS管Ml電流增大，保持芯片等效阻抗基本不變。應(yīng)當理解的是，本實施例僅供說明本發(fā)明之用，而非對本發(fā)明的限制。有關(guān)技術(shù)領(lǐng) 域的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，還可以作出各種變換或變化，因此 所有等同的技術(shù)方案也應(yīng)該屬于本發(fā)明的范疇由各權(quán)力要求限定。
權(quán)利要求
1.一種自適應(yīng)阻抗匹配的超高頻無源電子標簽電路，其特征在于芯片提供兩個不同溫 度特性的電壓VKEF、Vptat，其中Vptat隨著溫度線性變化，連接運算放大器的負端；Vkef不隨溫 度變化，連接運算放大器的正端；兩者的差值通過差分放大器放大控制MOS管的柵端，控制 MOS管Ml的電流，使MOS管Ml電流的溫度特性與芯片消耗電流的溫度特性相反，進而使芯 片等效阻抗恒定。
2.如權(quán)利要求1所述的一種自適應(yīng)阻抗匹配的超高頻無源電子標簽電路，其特征在于 當溫度變化時，由于芯片負載功耗變化，芯片等效阻抗實部變化較大，虛部變化相對較小， 通過調(diào)整MOS管Ml電流，使MOS管Ml電流的溫度特性與芯片消耗電流的溫度特性相反，補 償芯片等效阻抗的實部，使其阻值基本不變。
3.—種自適應(yīng)阻抗匹配的超高頻無源電子標簽方法，其特征在于通過提供兩個不同溫 度特性的電壓VKEF、VPTAT，其中Vptat為正溫度系數(shù)，隨溫度線形變化，連接運算放大器的負端； Veef不隨溫度變化，連接運算放大器的正端；兩者的差值通過差分放大器放大控制MOS管的 柵端，控制MOS管Ml的電流，使MOS管Ml電流的溫度特性與芯片消耗電流的溫度特性相反， 進而使芯片等效阻抗恒定。
4.一種自適應(yīng)阻抗匹配的超高頻無源電子標簽方法，其特征在于當溫度升高時，芯片 對應(yīng)等效阻抗實部減小，等效阻抗虛部基本不變，同時Vptat增加，Vkef、Vptat的差值增大，運算 放大器輸出電壓降低，因此MOS管電壓降低，MOS管電流減小，保持芯片等效阻抗基本不變。
5.一種自適應(yīng)阻抗匹配的超高頻無源電子標簽方法，其特征在于當溫度降低時，芯片 對應(yīng)等效阻抗實部增加，等效阻抗虛部基本不變，同時Vptat減小，Vkef、Vptat的差值減小，運算 放大器輸出電壓升高，因此MOS管電壓升高，MOS管電流增大，保持芯片等效阻抗基本不變。
全文摘要
本發(fā)明用于超高頻無源電子標簽芯片與天線接口的自適應(yīng)阻抗匹配電路。超高頻電子標簽要求芯片與天線直接連接，為了更好的傳輸載波能量和標簽返回信號能量，天線必須與芯片等效阻抗完全匹配。由于芯片等效阻抗是溫度的函數(shù)，當溫度變化時，芯片與天線的失配系數(shù)隨之變化，影響標簽射頻能量的吸收和標簽返回信號能量的大小，進而影響標簽的識別距離。本發(fā)明一種自適應(yīng)阻抗匹配電路，當溫度變化時能自動調(diào)整芯片的阻抗，將芯片與天線的失配系數(shù)控制在一定范圍內(nèi)，達到提高標簽性能的目的。
文檔編號G06K19/073GK102110238SQ20091024349
公開日2011年6月29日 申請日期2009年12月23日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月23日
發(fā)明者張建平, 沈紅偉, 馬紀豐 申請人:北京中電華大電子設(shè)計有限責任公司