低损耗标签芯片匹配网络设计 I(分享学习过程)

文章目录

  • 前言
  • 1、拓扑结构选择
    • A. 串电感+并电感
    • B. 串电感+并电容
    • C. 并电感+串电容
    • all
  • 2、元件取值组合
    • A.串联电感位仅使用一个电感
    • B.串联电感使用两个电感,但两个电感差值较大
    • C.串联电感使用两个电感,但两个电感差值较小;
    • 结论
  • 3、元件个数组合
  • 4、利用微带线参与匹配网络设计
    • A.初步想法
    • B、实际微带线替换
    • C、更换标签阻抗为10-j*110
    • D、PCB EM1仿真
    • E、PCB EM2仿真 集总LC
  • 5、全微带设计
    • A、ZL=10-j*110
    • B、ZL=10.5-j*283
  • 6、总结

前言

对RFID的标签芯片来说,其输入阻抗具有实部小,虚部大的特点,等效模型为电阻与电容的并联。

  • 阻值R通常2~10KΩ
  • 电容C为400~700fF
    低损耗标签芯片匹配网络设计 I(分享学习过程)_第1张图片
    芯片厂在测试其标签芯片灵敏度时,有两种方式
  • 芯片+天线构成完整的标签,利用tagformance进行空口测试;(测试灵敏度好坏受限于天线设计,且天线增益未知)
  • 芯片封装后,表贴在PCB 上(或者直接做成COB),采用读写器+传导方式进行测试;(阻抗匹配损耗只能估计,但无法标定)

两种测试方式都存在一定的缺陷,但由于tagformance测试指令少,一般只能测试Query / Inventory 灵敏度,且无法修改回发波特率,因而成品标签厂用该设备较多,而芯片设计厂商往往使用第二种方法进行标签芯片灵敏度的全方位测试。

在我刚开始工作的时候,公司用于匹配的元件,普遍为murata LQG15系列的叠层电感及GRM15系列的电容,在一次偶然的仿真我发现当从port1(SMA接头)处的S11< -20dB时,port2(IC侧)的S22仅有-10dB不到
低损耗标签芯片匹配网络设计 I(分享学习过程)_第2张图片
对于一个无损双端口的匹配网络来说,只要保证一个端口匹配,另外一个端口毫无疑

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