UHF RFID模擬基帶中的信道選擇濾波器設(shè)計

　圖5給出了采用FBDDA構(gòu)造的二階Chebyshev低通濾波器結(jié)構(gòu)， 圖6給出了FBDDA構(gòu)造的六階級聯(lián)Chebyshev低通濾波器結(jié)構(gòu)(C2 和C3、C6 和C7、C10和C11間接參考電平1. 6 V)。

　　圖5 全差分二階低通切比雪夫濾波器。

　　圖6 全差分六階切比雪夫濾波器。

　　為了實現(xiàn)截止頻率的切換并防止由電阻電容誤差引起的頻偏， 使用MOS開關(guān)控制接入電路中電阻的大小， 電容為固定的3pf。在電路中通過譯碼器利用數(shù)字信號控制開關(guān)的通斷， 實現(xiàn)了截止頻率在300 kH z~ 1. 3MH z中可調(diào)， 表1為經(jīng)過優(yōu)化后信道選擇濾波器的電阻取值方案。

　　表1 經(jīng)過優(yōu)化后電阻取值表

　　2 版圖設(shè)計與仿真結(jié)果

　　本文的六階Chebyshev低通濾波器采用IBM 0.18 Lm工藝進(jìn)行設(shè)計， 仿真。圖7是對濾波器的版圖， 面積1 600 Lm @400 Lm。

　　圖7 六階Chebyshev低通濾波器版圖

　　圖8為截止頻率設(shè)為900 kH z時濾波器的交流、噪聲及群時延特性。從圖8( a)中可以看到， 濾波器的- 3 dB帶寬在900 kHz左右， 帶內(nèi)增益穩(wěn)定在0 dB， 在1. 8MH z頻率處具有大于49 dB的幅度衰減， 滿足信道選擇濾波器的設(shè)計指標(biāo); 從圖8 ( b)可以看出， 濾波器在整個通帶內(nèi)的群時延在1 L s左右， 變化量不超過0. 5 L s; 在圖8( c)中， 10 kH z頻率處的輸入噪聲電壓為44 nV /√ Hz， 1MHz頻率處的輸入噪聲電壓為80 nV / √H z， 通帶內(nèi)等效噪聲系數(shù)為42 dB， 滿足了UHF RFID閱讀器系統(tǒng)的要求。

　　圖8 信道選擇濾波器的特性