В. А. БЕЛЯЕВ

Научный руководитель – Н. А. УСАЧЁВ

Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ»

АНАЛИЗ АРХИТЕКТУР ИС МЕТоК ДЛЯ

СИСТЕМ РАДИОЧАСТОТНОЙ ИДЕНТИФИКАЦИИ

ДИАПАЗОНА 860…960 МГЦ

Проведён сравнительный анализ состава интегральных схем (ИС) пассивных радиочастотных меток УВЧ диапазона. Предложена структурная схема ИС метки, сформированы требования к параметрам.

Радиочастотная идентификация (РЧИ) является одним из наиболее динамично развивающихся средств автоматической идентификации и позволяет производить бесконтактную идентификацию объектов посредством радиосигналов. Типовой состав системы РЧИ, включающей устройство считывания и опроса (УСО), метку, программное обеспечение (ПО), а также устройство управления и обработки информации, реализованное в ряде случаев на основе персонального компьютера (ПК), представлен на рис. 1а [1].

а)

б)

Рис. 1. Типовая структурная схема системы РЧИ (а); структурная схема пассивной метки (б)

Информация об объектах содержится в памяти меток, состоящих из ИС и антенны [1]. Большое количество меток, используемых в составе одной системы РЧИ (1000 шт. и более), делает актуальной задачу проектирования ИС метки с использованием коммерческих КМОП технологий.

Целью данной работы являлось определение оптимальной с точки зрения параметрической и функциональной состоятельности архитектуры ИС метки и формирование требований к ее параметрам на основе данных из литературных источников.

В системах РЧИ диапазона 860…960 МГц наиболее широко применение нашли пассивные метки, имеющие низкую стоимость и не требующие дополнительных источников питания для функционирования.

Определенная по результатам сравнительного анализа [1-3] архитектура пассивной метки приведена на рис. 1б. Основными составными функциональными блоками (СФБ) аналогового тракта ИС метки являются: демодулятор (ДМ), предназначенный для выделения огибающей из входного радиочастотного сигнала; модулятор (МД), необходимый для модуляции сигнала несущей частоты, поступающего с УСО; умножитель напряжения (УН) и регулятор (Рег), необходимые для формирования питающего напряжения остальных СФБ; схема преобразования импеданса (ПИ); схема запуска (СЗ) и кольцевой генератор (КГ) тактовых сигналов. В состав цифрового тракта входят регистр состояния (РС), необходимый для формирования флага состояния метки на этапе выборки или инвентаризации, схема цифровой обработки (СЦО), осуществляющая обработку сигнала от УСО и формирование ответной посылки, а также блок энергонезависимой памяти (ПЗУ).

Требования, предъявляемые к параметрам ИС пассивной метки для обеспечения работы в составе системы РЧИ диапазона 860…960 МГц, представлены в табл. 1.

Табл. 1. Требования к параметрам ИС пассивной метки

Параметр, единица измерения

Значение

Диапазон рабочих частот, МГц

860…960

Чувствительность, дБм, не менее

-17

Потребляемая мощность, мкВт, не более

250

Глубина модуляции, %

40…100

Емкость ПЗУ, бит, не менее

512

Для предложенной архитектуры метки на следующем этапе работы планируется разработка системной аналого-цифровой модели для САПР с целью формирования требований к отдельным СФБ.

Список литературы

1. Dobkin D. The RF in RFID Passive // Newnes and Elsevier– 505 P.

2. Fully integrated ultra-low-power passive UHF RFID transponder IC / Chung С., Kim Y.-H., Ki T.-H., Bae K., et al // IEEE International Symposium on RFITPP. 77 – 80.

3. Lee J.-W., Lee B. / A Long-Range UHF-Band Passive RFID Tag IC based on High-Q Design Approach / IEEE Trans. of indust. elctr. – 2009. vol. 56. №. 7. - PP. 2308. – 2316.