一种小型化便携式UHF RFID读写器的实现

摘  要： 设计实现了一款小型化便携式UHF RFID读写器。采用Impinj公司的射频收发芯片R1000作为核心芯片，并结合电源管理模块、ARM7及其外围电路的设计，实现工作频率为860 MHz~960 MHz软件可调，可兼容EPC global Gen2和ISO18000-6C两种标准。在8 dBi天线下，该读写器实现3 m以上的读写距离，并且可多标签读写。
关键词： UHF RFID； 读写器； R1000； ARM7； 便携式
       R1000芯片是Impinj公司的UHF RFID 便携式读写器核心模块。R1000内部集成了约90%以上的射频收发系统所需的元件，采用Atmel公司的ARM7处理器AT91SAM7S256作为MCU，增加外部驱放芯片设计，可在8 dBi增益的天线下实现稳定读写距离3 m以上。
1 系统设计
     本设计中，UHF RFID读写器硬件部分设计主要包括三部分[1-2]： (1)R1000及外围电路;(2)ARM7及外围电路;(3)电源管理模块。如图1所示，R1000及其外围电路完成射频信号的收发、变频、数模/模数转换以及数据的调制/解调；ARM7及其外围电路对来自R1000或主机的数据按照协议进行处理，实现协议功能，并提供对外的通信接口；电源管理模块接收外部3.7 V DC输入转换成系统其他模块所需要的1.8 V、3.3 V、5 V，并提供相应的带负载能力。
   
   1.1 R1000及其外围电路
     R1000内部集成了低噪声放大器、混频器、中频滤波器、压控振荡器、本振、ADC/DAC、锁相环和功放等多个功能模块[3]。结合其外围电路，R1000可完成射频信号的发射和接收、混频、滤波、调制解调、模数转换和数模转换等功能，其电路结构如图2所示。