Passive CMOS RFIDs: Neue Features für die Entfernungsmessung und die Sensorik

Abstract:
In diesem Beitrag wird ein neuartiger RFID Transponder vorgestellt, welcher sowohl bei 13,56 MHz (HF) als auch bei 868 MHz (UHF) eingesetzt werden kann. Die Funktionalität dieses Multistandard RFID Transponders wurde zusätzlich um eine Sensorschnittstelle mit einem integrierten Temperatursensor und eine Ortungsfunktion erweitert. Für das Sensorschnittstelle wurde ein neuer ADU entworfen, welcher nach dem Prinzip der sukzessiven Approximation (SAR) arbeitet. Die gesamte Sensorschnittstelle benötigt für 100 kSps lediglich 1.4 myA bei 0.9V Versorgungsspannung.Die gemessene Effizienz des analogen CMOS Frontends für eine DC Ausgangsleistung von 10 myW beträgt ca. 7%, und die maximale Effizienz beträgt 15% bei UHF. Der für die Ortungsfunktion notwendige Oszillator wurde mit einer sehr geringen Stromaufnahme entworfen, welcher auch bei schwankender Versorgungsspannung einen stabilen Referenztakt erzeugt. Dies war notwendig, da der Transponder während der Ortung die vom Lesegerät ausgesendete FMCW-Rampe mit konstanter Frequenz moduliert. Die Sensorschnittstelle sowie die Ortungsfunktion werden protokollkonform über Custom Commands vom Lesegerät aktiviert.