ADS超高頻RFID讀寫器

發(fā)布日期：2020-02-07 15:38:58 作者：Ling 點擊：20282

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, 這些性質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?，F(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果與版圖的仿真結果有一定差異, 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、設計向導和設計指南等。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)設計向導。
在原理圖設計中, 設計向導提供設定界面, 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), 設計向導會自動完成電路響應模型。ADS提供的設計向導包括負載電路設計向導、濾波器設計向導、放大器設計向導、混頻器設計向導和振蕩器設計向導等。
(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。