无源超高频RFID应答器的设计
计具有最佳性能。Dickson电荷泵电路要求输入电压很小，设计工程师可以通过控制级数(N)来选择想要的输出电压和输入阻抗。但由于整流器件数量多，并存在泄漏电流和寄生参数，Dickson电荷泵的功率转换效率较低。
RFID应答器的调制器和解调器
RFID调制器将应答器数据发送到RFID询问器或读卡器。反向散射调制被专门用在UHFRFID系统中。EPCGen2协议定义了幅移键控(ASK)和相移键控(PSK)两个调制方案。在ASK调制方案中，两个阻抗状态(只改变纯电阻，开路或短路或等于两个非零电阻)在两个天线引脚之间互相切换。用户可以选择任何一个状态来表示逻辑1或0。在PSK调制方案中也有两个受控的阻抗状态，但只改变虚部值。为在两个虚部电抗值之间切换，设计工程师常常使用大MOSFET或带压敏电容的变容二极管。
图3：天线/RFID芯片连接的简单等效电路可用电抗与电阻并联来表示
在UHFRFID芯片设计中，天线端的等效阻抗可用电抗与电阻并联来表示(图3)。假设天线具有最小散射，则反向散射功率由式2表示：
其中，PEIRP=有效的全向辐射功率，RA=天线电阻，R=芯片电阻，Ae=有效的雷达截面(RCS)面积。
在ASK调制中，天线端的等效阻抗为实数(X>>R)，并在R1和R2之间对数据信号进行了调制。为使两个状态具有一样的阻抗失配，选择R1×R2=R2A就足够了。此时，在这两个状态中从天线传送到负载的功率相等。假设R2>R1，为调制天线端的等效电阻，可以使用一个由数据信号驱动的开关，将电阻RMOD与应答器输入电阻(R2)并联，这样R1=R2"|RMOD。当不接电阻RMOD时，从天线等效的电阻等于R2，从天线传送到负载的所有功率PIN2都可用来给应答器供电。当连接RMOD时，天线端的等效电阻等于R1，从天线传送到负载的功率PIN的一部分可以用来为发射应答器供电，其余功率消耗在电阻RMOD上。当PIN2等于PIN1时，R1=R2。因此，从设计角度看，在ASK机制中不可能为标签IC提供恒定功率。相应的等式为：
其中，PAV=平均功率，Ae=有效RCS面积。
在PSK调制方案中，R=RA，这样应答器近似处于匹配状态，虚部分量X与数据信号进行调制。反向散射信号的相位信号θ由式4确定：
如果对X进行以零为中心的对称调制，则应答器的输入功率PIN在调制期间保持不变，由式5确定：
大多数PSK调制器允许用输入信号对输出电容进行调制。应答器中变化的电抗分量常常是容性的，因为这更节省IC面积，并能获得高Q值。与IC制造工艺中的感性元件相比，它的Q值很小，而且几乎不占面积。在应答器前端，当信号发生变化时，可采用匹配网络(感性元件)，以便与在调制器输出端等效的电容平均值发生谐振，因此：
其中，C1=当输入信号等于1时的调制器输出电容，C2=当输入信号等于0时的调制器输出电容。
天线端的等效平均电抗(X)包括微分电容分量，并由式7确定：
在ASK和PSK的实现中，调制方案的选择将影响芯片的输入阻抗、位误码率(BER)和应答器的输入功率。应答器的输入功率也是限制工作范围的最关键因素。因此，尽管ASK具有面积更小、性能与频率无关的优点，但由于PSK能为应答器提供恒定电源，所以设计工程师通常更愿意选择PSK。
解调器被用来将RF载波中的数字信息解调出来。因为成本和电路板面积是主要的考虑因素，所以一般不考虑昂贵的相干检测/超外差检测。与幅度调制(AM/ASK)兼容的调制机制(DSBASK、SSB-ASK和PR-ASK)是询问器-标签调制方案的实际选择，正如EPCGen2协议所定义的那样。对ASK兼容信号进行解码所需的模拟元件是类似的，也是整流器和比较器。有些系统采用脉宽调制(PWM)，因此除了使用包络检波器外，这些系统中的解调器必须测量输入信号的脉宽，并利用脉宽甄别器区分信号中的数字1和数字0信息，否则数字模块必须区分基于不同编码的脉冲。
ASK采用最简单的RF检波，它使用了一个用二极管电容网络实现的基本包络检波器。ASK解调器将以幅度变化形式存在的信息解调出来。解调器实际上是一个边沿检波器。在RFID系统的前向链路中不采用PSK，因为PSK解调采用了超外差检波，需要本振(LO)、混频器和滤波电路，这些电路非常复杂，而且需要很大的裸片面积。
图4：RFID应答器的逻辑内存映射
解调器的工作原理是：输入载波通过整流器和包络检波器，获得其包络信息；包络检波器后面的低通滤波器屏蔽载波上其余的纹波噪声；随后信号被馈送到迟滞比较器，产生输出。在边沿检波设计中必须考虑三个因素：低通滤波、比较器的迟滞性和比较器的灵敏度。RFID读卡器决定了给数据率加标签、编码和包络屏蔽期间的低通滤波参数。滤波器带宽应该小于信号带宽。有关数据包络的规范在RFID空中接口协议中