1引言由于環(huán)境溫度、濕度、油污等外界條件對諸如預(yù)付費(fèi)水表、預(yù)付費(fèi)燃?xì)獗怼㈩A(yù)付費(fèi)熱量表等接觸式卡表的影響明顯，卡座磨損、腐蝕，以及潮氣、灰塵等大大縮短了對卡表的使用壽命，因此非接觸卡表已成為當(dāng)前發(fā)展趨勢。這里給出了一種基于射頻器件MFRCS22"的智能儀表設(shè)計(jì)，提高了智能儀表的使命壽命。2 MFRC522簡介2.1 MFRC522的特點(diǎn)MFRC522采用串行通信方式與主機(jī)通信，可根據(jù)用戶需求，選用SPIPC或串行UART工作模式，有利于減少連線，縮小PCB板面積，降低成本。MFRC522主要特點(diǎn)如下：高度集成的調(diào)制解調(diào)電路，采用少量外部器件，即可將輸出驅(qū)動級接至天線；支持ISO/EC 14443 TypeA接口和MIFARE通信協(xié)議；支持多種主機(jī)接口：10 Mbitls的SPI接口；PC接口，快速模式的速率為400 Kbit/s，高速模式的速率為3400 Kbitls；串行UART，傳輸速率可以高達(dá)1 228.8 kbits，取 RS232 口；特有的發(fā)送器掉電機(jī)制可關(guān)團(tuán)內(nèi)部天線驅(qū)動器，即關(guān)閉RF場，達(dá)到低功耗；內(nèi)置溫度傳感器，在過熱時(shí)自動停止RF發(fā)射；獨(dú)立的多組電源供電，避免相互干擾，優(yōu)化EMC特性和信號退構(gòu)性能；25 V-3.6 V的低壓、低功耗，采用5 mmx5mmx0.85 mm的超小型HVQFN32封裝。
上傳時(shí)間： 2022-06-20
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射頻功率放大器在雷達(dá)、無線通信、導(dǎo)航、衛(wèi)星通訊、電子對抗設(shè)備等系統(tǒng)中有著廣泛的應(yīng)用，是現(xiàn)代無線通信的關(guān)鍵設(shè)備.與傳統(tǒng)的行被放大器相比，射頻固態(tài)功率放大器具有體積小、動態(tài)范圍大、功耗低、壽命長等一系列優(yōu)點(diǎn)；由于射頻功率放大器在軍事和個(gè)人通信系統(tǒng)中的地位非常重要，使得功率放大器的研制變得十分重要，因此對該課題的研究具有非常重要的意義.設(shè)計(jì)射頻集成功率放大器的常見工藝有GaAs，SiGe BiCMOS和CMOS等.GaAs工藝具有較好的射頻特性和輸出功率能力，但其價(jià)格昂貴，工藝一致性差；CMOS工藝的功率輸出能力不大，很難應(yīng)用于高輸出功率的場合；而SiGe BiCMOS工藝的性能介于GaAS和CMOS工藝之間，價(jià)格相對低廉并和CMOS電路兼容，非常適合于中功率應(yīng)用場合.本文介紹了應(yīng)用與無線局域網(wǎng)和Ka波段的射頻集成功率放大器的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)，分別使用了CMOS，SiGe BiCMOS，GaAs三種工藝.（1）由SMIC 0.18um CMOS工藝實(shí)現(xiàn)的放大器工作頻率為2.4GHz，采用了兩級共源共柵電路結(jié)構(gòu)，在5V電源電壓下仿真結(jié)果為小信號增益22dB左右，1dB壓縮點(diǎn)處輸出功率為20dBm左右且功率附加教率PAE大于15%，最大飽和輸出功率大于24dBm且PAE大于20%，芯片面積為1.4mm*0.96mm；（2）由IBM SPAE 0.35um SiGe BiCMOS工藝實(shí)現(xiàn)的功率放大器工作頻率為5.25GHz，分為前置推動級和末級功率級，電源電壓為3.3V，仿真結(jié)果為小信號增益28dB左右，1dB壓縮點(diǎn)處輸出功率大于26dBm，功率附加效率大于15%，最大飽和輸出功率為29.5dBm，芯片面積為1.56mm"1.2mm；（3）由WIN 0.15um GaAs工藝實(shí)現(xiàn)的功率放大器工作頻率為27-32GHz，使用了三級功率放大器結(jié)構(gòu)，在電源電壓為5V下仿真結(jié)果為1dB壓縮點(diǎn)的輸出功率Pras 26dBm，增益在20dB以上，最大飽和輸出功率為29.9dBm且PAE大于25%，芯片面積為2.76mm"1.15mm.論文按照電路設(shè)計(jì)、仿真、版圖設(shè)計(jì)、流片和芯片測試的順序詳細(xì)介紹了功率放大器芯片的設(shè)計(jì)過程，對三種工藝實(shí)現(xiàn)的功率放大器進(jìn)行了對比，并通過各自的仿真結(jié)果對出現(xiàn)的問題進(jìn)行了詳盡的分析。
上傳時(shí)間： 2022-06-20
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作為一項(xiàng)新興的自動識別技術(shù)，無線射頻識別技術(shù)被喻為21世紀(jì)最具革命性意義的無線通信技術(shù)之一.它基于射頻信號的空間耦合原理和電磁場的傳輸特性，通過無線信號進(jìn)行雙向通信，自動識別目標(biāo)物體并提取相關(guān)信息，實(shí)現(xiàn)了對靜止或移動的待識別物品的自動識別和數(shù)據(jù)采集。a無線射頻識別技術(shù)發(fā)源于雷達(dá)原理，到今日已經(jīng)走過了59年的光陰。隨著科技的不斷進(jìn)步，無線射頻識別技術(shù)得到了極快的發(fā)展，產(chǎn)品種類日益豐富，應(yīng)用也越來越廣泛，已涉及到人們?nèi)粘Ｉ畹母鱾€(gè)方面。被譽(yù)為條形碼未來替代品的無線射頻識別技術(shù)，必將成為未來信息社會建設(shè)的一項(xiàng)基礎(chǔ)科技。無線射頻識別技術(shù)系統(tǒng)分為低頻、高頻、超高頻、微波等四個(gè)工作頻段。目前最被看好的超高頻段是未來商用市場規(guī)模最大的頻段，也是技術(shù)上最難實(shí)現(xiàn)的頻段，國內(nèi)外的相關(guān)科研人員也在集中探討此頻段的技術(shù)難點(diǎn)。根據(jù)電子標(biāo)簽工作供能的不同，無線射頻識別技術(shù)系統(tǒng)又可分為有源系統(tǒng)和無源系統(tǒng)，而超高頻無源RFID系統(tǒng)的設(shè)計(jì)更是國內(nèi)外目前研究熱點(diǎn)中的熱點(diǎn)。本文主要關(guān)注的是超高頻無源RFID電子標(biāo)簽技術(shù)的研究.
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現(xiàn)代雷達(dá)系統(tǒng)日益復(fù)雜，在設(shè)計(jì)、調(diào)試?yán)走_(dá)系統(tǒng)的過程中，不可避免的需要雷達(dá)的回波信號，為了提高雷達(dá)設(shè)計(jì)效率，人們逐漸開始對雷達(dá)回波信號模擬技術(shù)進(jìn)行研究，以求用模擬產(chǎn)生的信號代替實(shí)際的雷達(dá)回波信號，把雷達(dá)系統(tǒng)設(shè)計(jì)和維護(hù)過程中所需的費(fèi)用降到最低。現(xiàn)在，雷達(dá)信號模擬技術(shù)逐步取得發(fā)展，成為雷達(dá)技術(shù)的一個(gè)重要分支，而雷達(dá)信號模擬器的研制成為國內(nèi)外軍事研究領(lǐng)域的熱門方向.所有無線電系統(tǒng)中都會包含射頻前端，射頻前端的主要作用是將基帶信號經(jīng)過調(diào)制、上混頻、放大后送至天線發(fā)射，或是將天線接收到的信號放大、下混頻、解調(diào)，最后輸出基帶信號.本課題正是對某機(jī)載相控陣?yán)走_(dá)目標(biāo)模擬器射頻前端的研究。該射頻前端系統(tǒng)包括兩個(gè)部分：發(fā)射機(jī)通道和射頻功率合成網(wǎng)絡(luò)，發(fā)射機(jī)通道由三條雜波信號通道和一條目標(biāo)信號通道組成，每條通道相當(dāng)于一臺射頻發(fā)射機(jī).在發(fā)射機(jī)通道中首先對基帶1、Q信號進(jìn)行調(diào)制，然后兩次上混頻使輸出信號到達(dá)x波段。射頻功率合成網(wǎng)絡(luò)主要的功能是使用功分器將目標(biāo)信號一分為四，利用數(shù)控衰減器對四路目標(biāo)信號進(jìn)行方向圖增益調(diào)制，調(diào)制后其中一路信號送至天線系統(tǒng)，另外三路分別與三路雜波信號功率合成，最后輸出至雷達(dá)，該項(xiàng)目中筆者主要負(fù)責(zé)對整體方案和指標(biāo)的論證，多路信號幅相平衡度的調(diào)整，x波段0/i移相器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，整機(jī)的功能指標(biāo)測試，與其它分機(jī)聯(lián)調(diào)等工作.本文首先介紹了該機(jī)載相控陣?yán)走_(dá)目標(biāo)模擬器的整體方案，然后對無線發(fā)射機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行了分析，接下來對射頻前端方案進(jìn)行論證，之后詳述了多路信號幅相校正的方法與0/n移相器的研制，給出了射頻前端系統(tǒng)的測試結(jié)果.
標(biāo)簽： 雷達(dá)
上傳時(shí)間： 2022-06-20
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（1）研究了基于射頻識別技術(shù)的門禁系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)了射頻IC讀卡器的電路原理圖，給出了PCB板，讀卡器主要由射頻天線、讀卡模塊、RS485通信接口及單片機(jī)控制系統(tǒng)組成，能讀寫Philips公司的Mifare非接觸式智能射頻卡，讀卡距離約10cm.當(dāng)沒有卡進(jìn)入讀卡能量范圍時(shí)，系統(tǒng)顯示時(shí)鐘，當(dāng)有卡進(jìn)入時(shí)則讀卡內(nèi)數(shù)據(jù)并將卡號信息顯示在液晶顯示器上.（2）深入研究RFID天線的EMC過濾器、接收電路以及天線匹配電路等構(gòu)成，結(jié)合本設(shè)計(jì)采用了線圈天線，并從品質(zhì)因素Q和調(diào)諧頻率兩方面設(shè)計(jì)讀寫器天線，設(shè)計(jì)優(yōu)化了天線耦合電路.（3）針對設(shè)備組網(wǎng)應(yīng)用要求，門禁終端通信采用RS485總線，同時(shí)結(jié)合門禁讀卡器研究了RS485的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，通過RS485接口與PC機(jī)組成通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。讀卡器平時(shí)可獨(dú)立工作，PC機(jī)會每隔一定時(shí)間訪問讀卡器，用PC機(jī)上的時(shí)鐘統(tǒng)一校準(zhǔn)讀卡器上的時(shí)鐘，并讀取存儲器內(nèi)的讀卡數(shù)據(jù)，以便讀卡器中的數(shù)據(jù)得到及時(shí)處理.（4）設(shè)計(jì)單片機(jī)的包看門狗、液品顯示、數(shù)據(jù)存儲和實(shí)時(shí)時(shí)鐘等在內(nèi)的外圍模塊電路，采用串口設(shè)計(jì)如SPI.PC等，從而節(jié)約了單片機(jī)的vo接口.同時(shí)結(jié)合門禁系統(tǒng)設(shè)計(jì)門禁控制電路，完成設(shè)備的選材。（5）根據(jù)射頻識別門禁系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)要求，采用模塊化軟件設(shè)計(jì)方法，根據(jù)MF RC500的特性，系統(tǒng)地對MF RC500芯片的操作流程進(jìn)行研究，設(shè)計(jì)主程序的流程圖和各個(gè)模塊子程序，使用Cs1語言開發(fā)了讀寫器的底層控制軟件，并完成程序的調(diào)試，證明結(jié)果滿足設(shè)計(jì)要求.
標(biāo)簽： 射頻識別 門禁系統(tǒng)
上傳時(shí)間： 2022-06-20
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本文所研究的電壓可調(diào)諧帶通濾波器是射頻選頻網(wǎng)絡(luò)中一個(gè)重要部件，它具有帶寬小、中心頻率調(diào)諧范圍大，阻帶抑制度高、頻率調(diào)譜范圍內(nèi)帶寬和濾波曲線變化很小、結(jié)構(gòu)小型化等特點(diǎn)。在整個(gè)研究的過程中，概括起來主要做了以下幾方面的工作：1，首先從濾波器網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)理論入手，在耦合譜振器帶通濾波器的基礎(chǔ)上，簡單介紹了從低通原型濾波器到耦合諧振器可調(diào)帶通濾波器的設(shè)計(jì)過程，并通過查閱大量的資料和進(jìn)行公式推導(dǎo)得到頻率變化和可調(diào)濾波器性能參數(shù)之間的關(guān)系公式。2，針對可調(diào)濾波器的設(shè)計(jì)，詳細(xì)研究分析了可變電容二極管在諧振回路中）的特性、介紹LC調(diào)諧濾波器的電路設(shè)計(jì)以及微帶線理論3，濾波器的設(shè)計(jì)是工作的重點(diǎn)，包括基本電路結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)、梳狀線濾波器的近似等效模型，利用ADS仿真軟件進(jìn)行的優(yōu)化設(shè)計(jì)和濾波器的測試工作三部分。前兩部分工作主要是在理論設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，推算并利用軟件得出實(shí)際濾波器的各個(gè)部件更精確的值。針對所設(shè)計(jì)可調(diào)譜帶通濾波器調(diào)諧頻率范圍寬的特點(diǎn)，在仿真過程中采用了一些特殊的處理方法，例如改進(jìn)的優(yōu)化方法。第三部分的工作主要是對加工好的濾波器進(jìn)行測試，并進(jìn)行調(diào)試，最后分析了濾波器的某些性能不能完全滿足要求存在的原因以及對該課題的后續(xù)工作開展提供一些思路。
標(biāo)簽： 射頻電調(diào)諧濾波器
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論文主要工作如下：一是從功率放大器的物理結(jié)構(gòu)上分析了射頻功率放大器非線性特性產(chǎn)生的原因及其對通信系統(tǒng)的影響，討論了功率放大器的非線性分析模型，即冪級數(shù)分析模型，Volterra級數(shù)分析模型和諧波平衡分析模型，并簡要的說明了它們各自的特點(diǎn)，總結(jié)出了諧波平衡分析法的優(yōu)點(diǎn)，指出它適合用于射頻功率放大器的大信號非線性分析.二是分析了射頻功率放大器偏置和匹配電路設(shè)計(jì)中的一些基本問題，比較了有源和無源偏置網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)缺點(diǎn)，討論了輸入、輸出匹配電路和級間匹配電路設(shè)計(jì)的重點(diǎn)問題。介紹了負(fù)載牽引設(shè)計(jì)方法，它是在具備功率管大信號模型的基礎(chǔ)上對負(fù)載和源進(jìn)行牽引仿真，從而確定輸出、輸入阻抗。三是在射頻功率放大器的設(shè)計(jì)過程中，主要使用了ADS軟件進(jìn)行輔助分析設(shè)計(jì).正是通過對軟件功能的充分應(yīng)用，替代了射頻功半放大器設(shè)計(jì)中許多原來需要人工進(jìn)行的運(yùn)算工作，提高了工作效率。從仿真結(jié)果來看，都達(dá)到了預(yù)期的設(shè)計(jì)目標(biāo)，驗(yàn)證說明了ADS仿真軟件在射頻功率放大電路設(shè)計(jì)方面的實(shí)用性與優(yōu)越性，具有繼續(xù)進(jìn)行深入研究的價(jià)值。
上傳時(shí)間： 2022-06-20
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在現(xiàn)代無線通信系統(tǒng)中，射頻終端的功率放大器的性能指標(biāo)影響著整個(gè)通信系統(tǒng)的好壞，它的線性特性和功率轉(zhuǎn)換效率等的研究正成為研究熱點(diǎn)。在此背景下，研究設(shè)計(jì)出了一個(gè)工作在800MHz，用于移動設(shè)備終端的功率放大器。研究中，我們采用ADS進(jìn)行了性能仿真，得到了該放大器的性能指標(biāo)。針對制板時(shí)的電路原理圖和布線，分析了板圖布局的電磁兼容特性，并給出了仿真結(jié)果。最后采用Protel根據(jù)電路原理圖設(shè)計(jì)了板圖。本文的主要貢獻(xiàn)如下：1、介紹了射頻功率放大器的基本技術(shù)，包括分類、性能指標(biāo)、演進(jìn)和設(shè)計(jì)要求等。研究了當(dāng)前如何改進(jìn)放大器的線性性能的主要技術(shù)，如功率回退法、前饋技術(shù)、反饋技術(shù)及預(yù)失真技術(shù)等。同時(shí)研究了功率放大器的功率轉(zhuǎn)換效率特性和提高效率的一些措施。2、研究設(shè)計(jì)了一個(gè)工作在800MHz用于移動終端的功率放大器。完成了從系統(tǒng)到電路的匹配和優(yōu)化的全過程，并進(jìn)行了性能仿真。3、采用功率回退線性化技術(shù)，進(jìn)一步優(yōu)化該放大器的性能指標(biāo)，包括輸出功率、增益、三階交調(diào)、1dB增益壓縮點(diǎn)、效率、頻譜特性等性能參數(shù)。仿真結(jié)果表明，放大器的性能得到了進(jìn)一步的提升。
標(biāo)簽： 射頻功率放大器
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《射頻通信電路設(shè)計(jì)》學(xué)習(xí)筆記（一）1.1射頻概念1864-1873年，英國物理學(xué)家麥克斯書通過電磁學(xué)的研究，提出了著名的Maxwell方程組，并在理論上預(yù)言了電磁波的存在。1887-1891年，德國物理學(xué)家赫茲通過電磁學(xué)實(shí)驗(yàn)首次證實(shí)了電磁波的存在901年，馬可尼利用電磁波實(shí)現(xiàn)了橫跨大西洋的無線通f1.2射頻通信電路應(yīng)用簡介在電子通信系統(tǒng)中，只有使用更高的載波頻率，才能獲得更大的帶寬。按照10%的帶寬計(jì)算，有線電視系統(tǒng)中使用100MHz的載波可以獲得10MHz的帶寬1.3射頻電路設(shè)計(jì)的特點(diǎn)1.3.1分布參數(shù)集總參數(shù)元件：指一個(gè)獨(dú)立的局域性元件，能夠在一定的頻率范圍內(nèi)提供特定的電路性能。在低頻電路設(shè)計(jì)中，可以把元件看作集總參數(shù)元件，認(rèn)為元件的特性僅由二傳手自身決定，元件的電磁場部集中在元件內(nèi)部。如電容、電阻、電感等；一個(gè)電容的容抗是由電容自身的特性決定不會受周圍元件的影響，如果把其他元件靠近這個(gè)電容器，其容抗不會隨之產(chǎn)業(yè)化。分布參數(shù)元件：指一個(gè)元件的特性延伸擴(kuò)展到一定的空間范圍內(nèi)，不再局限于元件自身。由于分布參數(shù)元件的電磁場分布在附近空間中，其特性要受周圍環(huán)境的影響。同一個(gè)元件，在低頻電路設(shè)計(jì)中可以看作是集總參數(shù)元件，但是在射頻電路設(shè)計(jì)中可能需要作為分布參數(shù)元件進(jìn)行處理。例如，一定長度的一段傳輸線，在低頻電路中可以看作集總參數(shù)元件；在射頻電路中，就必須看作分布參數(shù)元件。分布電容（Cp）：指在元件自身封裝、元件之間、元件到接地平面和線路板布線間形成非期t電容。分布電容與元件瞇并聯(lián)關(guān)系。分布電感（LD）：指元件引腳、連線、線路板布線等形成的非期望電感。分布電感通常與元件為串聯(lián)關(guān)系。
標(biāo)簽： 射頻通信 電路設(shè)計(jì)
上傳時(shí)間： 2022-06-21
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成功的RF設(shè)計(jì)必須仔細(xì)注意整個(gè)設(shè)計(jì)過程中每個(gè)步驟及每個(gè)細(xì)節(jié)，這意味著必須在設(shè)計(jì)開始階段就要進(jìn)行徹底的，仔細(xì)的規(guī)劃，并對每個(gè)設(shè)計(jì)步驟的進(jìn)展進(jìn)行全面持續(xù)的評估，而這種細(xì)致的設(shè)計(jì)技巧正是國內(nèi)大多數(shù)電子企業(yè)文化所欠缺的近幾年來，由于藍(lán)芽設(shè)備、無線局域網(wǎng)絡(luò)（WLAN）設(shè)備，和行動電話的需求與成長，促使業(yè)者越來越關(guān)注RF電路設(shè)計(jì)的技巧。從過去到現(xiàn)在，RF電路板設(shè)計(jì)如同電磁干擾（EM）問題一樣，一直是工程師們最難掌控的部份，甚至是夢魔。若想要一次就設(shè)計(jì)成功，必須事先仔細(xì)規(guī)劃和注重細(xì)節(jié)才能奏效。射頻（RF）電路板設(shè)計(jì)由于在理論上還有很多不確定性，因此常被形容為一種L黑色藝術(shù)」（black art）。但這只是一種以偏蓋全的觀點(diǎn)，RF電路板設(shè)計(jì)還是有許多可以遵循的法則。不過，在實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)，真正實(shí)用的技巧是當(dāng)這些法則因各種限制而無法實(shí)施時(shí)，如何對它們進(jìn)行折衷處理，重要的RF設(shè)計(jì)課題包括：阻抗和阻抗匹配、絕緣層材料和層迭板、波長和諧波.等，本文將集中探討與RF電路板分區(qū)設(shè)計(jì)有關(guān)的各種問題
上傳時(shí)間： 2022-06-21
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