A 1-GHz 180 nm CMOS Power Amplifier for UHF RFID Reader Systems

Abstract

У цій статті описується однотактний підсилювач потужності CMOS (PA), розроблений для використання в системі зчитування на кристалі (SoC) RFID (радіочастотна ідентифікація) UHF (надвисока частота). Технологія CMOS використовується в цій роботі завдяки її низькому енергоспоживанню, високим можливостям інтеграції та сумісності з цифровими логічними схемами. Крім того, RFID – це галузь, що швидко розвивається, з численними новими технологіями та додатками. RFID – це технологія, яка використовує радіохвилі для ідентифікації та відстеження об’єктів, людей або тварин за допомогою тегів RFID або транспондерів. Ці мітки містять збережену в електронному вигляді інформацію, яку можна зчитувати дистанційно за допомогою зчитувачів або сканерів RFID. Системи RFID покладаються на різні компоненти, включно з підсилювачами потужності, для ефективного зчитування та передачі інформації між RFID-мітками та зчитувачами. Дійсно, підсилювачі потужності відіграють вирішальну роль у цих системах, підвищуючи потужність сигналу, що може значно вплинути на продуктивність системи. У цій статті ми представляємо PA для системи RFID і, зокрема, дизайн пасивного зчитувача RFID в діапазоні UHF на частоті 1000 МГц і за технологією CMOS 180 нм. Пропонований підсилювач виділяється своєю видатною ефективністю, що робить його придатним для додатків RFID, які вимагають великих діапазонів зчитування та роботи в складних умовах.

This paper describe a CMOS single-ended power amplifier (PA) designed for use in a UHF (Ultra-High Frequency) RFID (Radio Frequency Identification) reader system-on-chip (SoC). CMOS technology is used in this work thanks to its low power consumption, high integration capabilities, and compatibility with digital logic circuits. Moreover, RFID is a rapidly growing field with numerous emerging technologies and applications. RFID is a technology that uses radio waves to identify and track objects, people, or animals through the use of RFID tags or transponders. These tags contain electronically stored information that can be read remotely using RFID readers or scanners. RFID systems rely on various components, including power amplifiers, to efficiently read and transmit information between RFID tags and readers. Indeed, power amplifiers play a crucial role in these systems by boosting the signal strength, which can significantly impact system performance. In this paper, we present a PA for a RFID system and more particularly the design of a passive RFID reader in the UHF band at a frequency of 1000 MHz and in CMOS 180 nm technology. The proposed amplifier is highlighted for its outstanding efficiency, making it suitable for RFID applications requiring long reading ranges and operation in challenging environments.