ADS超高頻RFID讀寫器

發(fā)布日期：2020-02-07 15:38:58 作者：Ling 點擊：20288

ADS超高頻RFID讀寫器
超高頻RFID是目前射頻識別系統(tǒng)研發(fā)的核心, 是物聯(lián)網(wǎng)的關鍵技術。超高頻RFID常見的工作頻率是 433 MHz、860/960 MHz、2. 45 GHz和5. 8 GHz等(其中433 MHz、860/960 MHz也常稱為 RFID的UHF 頻段), 該系統(tǒng)讀寫器可以同時對多個RFID電子標簽進行操作, 主要應用于需要較長的讀寫距離和高讀寫速度的場合。
1 射頻電路與ADS仿真設計
超高頻RFID讀寫器的射頻電路與rfid低頻和rfid高頻讀寫器有本質(zhì)上的差別, 需要考慮分布參數(shù)的影響, 433 MHz、860/960 MHz、2. 45 GHz和5. 8 GHz的微波 RFID射頻電路, 都可以采用ADS軟件進行仿真設計。ADS(Advanced Design System)軟件由美國安捷倫(Agilent)公司開發(fā), 是當前射頻/微波路設計的首選工程軟件, 可以支持從模塊到系統(tǒng)的設計, 能夠完成射頻/微波電路設計、通信系統(tǒng)設計和射頻集成電路(RFIC)設計。該軟件功能強大,仿真手段豐富多樣, 可實現(xiàn)包括時域和頻域、線性和非線性、電路和電磁等多種仿真手段, 并可對設計結(jié)果進行成品率分析和優(yōu)化, 從而大大提高了復雜電路的設計效率, 是目前業(yè)界使用最多的射頻/微波電路和系統(tǒng)設計工具。

射頻/微波電路理論是電與磁的場分布理論與傳統(tǒng)電子學技術的融合, 它將波動理論引人電路之中, 形成了射頻/微波電路的設計方法。在射頻/微波頻段, 電路出現(xiàn)了許多獨特的性質(zhì), 這些性質(zhì)在常用的低頻電路中沒有遇到過, 因此需要建立新的電路設計體系。現(xiàn)在, 射頻/微波電路的化(EDA)軟件工具。目前使用軟件工具已經(jīng)成為射頻/微波電路設計的必然趨勢, 在深入理解射路線.設計越來越復雜, 指標要求越來越高, 而設計周期卻越來越短, 這要求設計者使用電子設計自動頻/微波電路理論的基礎上, 結(jié)合ADS軟件工具進行設計, 是通向射頻/微波電路設計成功的最佳
路線。
1. ADS的4種工作視窗
ADS軟件主要有4種工作視窗, 分別為主視窗、原理圖視窗、版圖視窗和數(shù)據(jù)顯示視窗, 主彈出主視窗, 由主視窗可以進人原理圖視窗、版圖視窗和數(shù)據(jù)顯示視窗。下面分別介紹主視窗、
(1)主視窗。
啟動ADS后, 首先進人主視窗。主視窗是進人和退出ADS系統(tǒng)的橋梁, 主要用于瀏覽文件
(2)原理圖視窗。
原理圖視窗提供了設計、編輯和仿真電路原理圖的環(huán)境, 是進行電路設計時使用最多的視窗。要可以完成文件管理、原理圖設計、版圖設計和仿真數(shù)據(jù)顯示等功能。啟動 ADS 后, 首先自動原理圖視窗、版圖視窗和數(shù)據(jù)顯示視窗。

（3）數(shù)據(jù)顯示視窗

當完成設計仿真后，可以數(shù)據(jù)真視窗顯示仿真結(jié)果，在數(shù)據(jù)顯示視窗，可以用多種圖表和格式顯示數(shù)據(jù)。

(4)版圖視窗。
版圖視窗用來進行版圖的設計、編輯與仿真, 電路設計時一般首先給出原理圖設計, 然后再將原理圖設計轉(zhuǎn)換為版圖設計。在原理圖上設計的微帶線分支定向耦合器, 雖然微帶線分支定向耦合器的版圖設計是由原理圖直接轉(zhuǎn)換而來的, 但兩幅圖的仿真數(shù)據(jù)不完全相同, 這是因為版圖的仿真數(shù)據(jù)采用了矩量法的電磁仿真, 因此, 版圖設計需要重新給出仿真數(shù)據(jù)。微帶線分支定向耦合器的版圖仿真在數(shù)據(jù)顯示視窗中給出, 微帶線分支定向耦合器原理圖的仿真結(jié)果與版圖的仿真結(jié) 果有一定差異, 因此原理圖設計完成后, 對應的版圖需要做一定的修改和調(diào)整。
2. ADS的設計功能
ADS 可以提供原理圖設計和版圖設計。在原理圖設計中。ADS 不僅提供了從無源到有源、從器件到系統(tǒng)的設計面板, 而且提供設計工具、設計向?qū)Ш驮O計指南等。原理圖設計可以在數(shù)據(jù) 顯示視窗看到仿真結(jié)果。

(1)設計面板。
原理圖設計中提供了 62 類元件面板, 每個元件面板上有幾個到幾十個不等的元件, 使用者利用元件面板上提供的元部件可以進行設計。這些面板包括時域源、頻域源、調(diào)制源等各種類型源的面板, 微帶線、帶狀線等各種類型傳輸線的而板, 集總參數(shù)元件、分布參數(shù)元件等各種無源器件的面板, 砷化鎵器件、品體管器件等各種有源器件的面板, 濾波器、放大器、混頻器等各種系統(tǒng)級部件的面板等。
(2)設計工具。
原理圖設計中提供了多種設計工具, 使用者可以利用設計工具提供的圖形化界面進行傳輸線計算、史密斯圓圖使用以及阻抗匹配等輔助設計。
(3)設計向?qū)А?/span>
在原理圖設計中, 設計向?qū)峁┰O定界面, 供設計人員進行電路分析與設計。使用者可以利用圖形化界面設定參數(shù), 設計向?qū)詣油瓿呻娐讽憫Ｐ汀DS提供的設計向?qū)Оㄘ撦d電路設計向?qū)?、濾波器設計向?qū)?、放大器設計向?qū)?、混頻器設計向?qū)Ш驼袷幤髟O計向?qū)У取?/span>
(4)設計指南。
設計指南以范例與指令說明的形式示范電路的設計流程, 使用者可以利用這些范例, 學習如何利用 ADS 高效地進行電路設計。目前, ADS 提供的設計指南包括 WLAN 設計指南、CDMA設計指南和 RFIC 設計指南等。使用者也可以建立設計指南。
(5)仿真與數(shù)據(jù)顯示。
可以對所設計的原理圖進行仿真分析, 仿真結(jié)果在數(shù)據(jù)顯示視窗中顯示。為增加仿真分析的方便性, ADS 提供了仿真模板功能, 仿真模板將經(jīng)常重復使用的設計仿真設定成一個模板直接使用, 避免了重復設定所需的時間和步驟。使用者也可以建立仿真模板。