《物联网射频识别(RFID)核心技术教程》-PPT-8
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物联网射频识别（RFID）核心技术教程
源电阻和负载电阻为
RL 50 RS
理想高通滤波器允许高频信号无损耗地通过，
当信号频率低于截止频率后，信号的衰减为无穷大； 理想带通滤波器允许某一频带内的信号无损耗 地通过滤波器，频带外的信号衰减为无穷大； 理想带阻滤波器让某一频带内的信号衰减为无 穷大，频带外的信号无损耗地通过滤波器。
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物联网射频识别（RFID）核心技术教程
射频振荡器的设计 混频器的设计
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8.4
8.5
8.6
物联网射频识别（RFID）核心技术教程
8.1
微波RFID射频前端的基本构成
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8.1 微波RFID射频前端的基本构成
读写器射频前端接收电路的工作过程如下：读写器天线接收 到的信号通过双工器进入接收通道；然后通过滤波器进入放大器， 这时信号的频率还为射频频率；最后射频信号在混频器中与本振信 号混频，生成中频信号，中频信号的频率为射频频率与本振信号频 率的差值，混频后中频信号的频率比射频信号的频率大幅度降低。 读写器射频前端的发射过程与接收过程相反。
1 0.5 c
查表可知，5阶滤波器可以满足要求。
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使用图8.5（a）所示的电路，实际滤波器的元件值为
C g1 0.618 C1 9.84pF 8 RS c RS c 50 2 2 10 L2 C3 RS L
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第8章 RFID电磁反向散射方式
的射频前端
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8.1
微波RFID射频前端的基本构成 射频滤波器的设计
8.2 8.3
射频低噪声放大器的设计 射频功率放大器的设计
c
RS g 2
c
501.618 64.38nH 8 2 2 10
g3 C 2 31.83pF 8 RS c RS c 50 2 2 10 RS L RS g 4 501.618 L4 64.38nH 8 c c 2 2 10 g5 C 0.618 C5 9.84pF 8 RS c RS c 50 2 2 10
3. 椭圆函数低通滤波器原型 椭圆函数滤波器在通带和阻带内都有等波纹响 应。
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4. 线性相位低通滤波器原型 在有些应用中，线性的相位响应比陡峭的阻带
振幅衰减响应更为关键。由于线性的相位响应与陡峭
的阻带振幅衰减响应相冲突，所以线性相位滤波器在 阻带内振幅衰减较平缓。
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1. 巴特沃斯低通滤波器原型 如果滤波器在通带内的插入损耗随频率的变化
是最平坦的，这种滤波器称为巴特沃斯滤波器，也称
为最平坦滤波器。
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（1）滤波器的阶数 滤波器的阶数N值越大，阻带内衰减随着频率
增大的越快。设计低通滤波器时，对阻带内的衰减有
8.2.2低通滤波器原型
低通滤波器原型是设计滤波器的基础，集总元
件低通、高通、带通、带阻滤波器以及分布参数滤波
器，可以根据低通滤波器原型变换而来。 插入损耗作为考察滤波器的指标，用来讨论低 通滤波器原型的设计方法。插入损耗定义为
IL 10lg
1 1 in
2
（8.1）
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电
子 教
案
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《物联网射频识别（RFID）核心技术教程》
本书《物联网 -射频识别（ RFID）核心技术教程》由《物联网 -射频识别 （RFID）核心技术详解》一书改编而来。《物联网-射频识别（RFID）核心技 术详解》2011年11月荣获陕西省普通高等学校优秀教材一等奖，2012年12月 修订出版第 2版，2013年荣获陕西省高等教育教学成果二等奖。《物联网 -射 频识别（RFID）核心技术教程》2016年出版，本书适合作为高校教材。
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8.2
射频滤波器的设计
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8.2.1滤波器的类型
滤波器有低通滤波器、高通滤波器、带通滤波 器和带阻滤波器四种基本类型。
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理想低通滤波器允许低频信号无损耗地通过， 当信号频率超过截止频率后，信号的衰减为无穷大；
数值上的要求，由此可以计算出N值。
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（2）滤波器的结构
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2. 切比雪夫低通滤波器原型 如果滤波器在通带内有等波纹的响应，这种滤
波器称为切比雪夫滤波器，也称为等波纹滤波器。
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2.低通滤波器原型变换为低通滤波器
c
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例8.1设计一个巴特沃斯低通滤波器，其截止频率 为200MHz，阻抗为 要有
50
，在300MHz处插入损耗至少
15dB
衰减。
解计算可以得到
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8.2.3滤波器的变换及集总参数滤波器
对低通滤波器原型进行反归一化设计，可以变换
到任意源阻抗和任意频率的低通滤波器、高通滤波器、 带通滤波器和带阻滤波器。
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1. 滤波器的变换 滤波器的变换包括阻抗变换和频率变换2个过程， 以满足实际的源阻抗和工作频率。 （1） 阻抗变换 （2） 频率变换
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源电阻和负载电阻为
RL 50 RS
理想高通滤波器允许高频信号无损耗地通过，
当信号频率低于截止频率后，信号的衰减为无穷大； 理想带通滤波器允许某一频带内的信号无损耗 地通过滤波器，频带外的信号衰减为无穷大； 理想带阻滤波器让某一频带内的信号衰减为无 穷大，频带外的信号无损耗地通过滤波器。
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射频振荡器的设计 混频器的设计
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8.5
8.6
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8.1
微波RFID射频前端的基本构成
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8.1 微波RFID射频前端的基本构成
读写器射频前端接收电路的工作过程如下：读写器天线接收 到的信号通过双工器进入接收通道；然后通过滤波器进入放大器， 这时信号的频率还为射频频率；最后射频信号在混频器中与本振信 号混频，生成中频信号，中频信号的频率为射频频率与本振信号频 率的差值，混频后中频信号的频率比射频信号的频率大幅度降低。 读写器射频前端的发射过程与接收过程相反。
1 0.5 c
查表可知，5阶滤波器可以满足要求。
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使用图8.5（a）所示的电路，实际滤波器的元件值为
C g1 0.618 C1 9.84pF 8 RS c RS c 50 2 2 10 L2 C3 RS L
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第8章 RFID电磁反向散射方式
的射频前端
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微波RFID射频前端的基本构成 射频滤波器的设计
8.2 8.3
射频低噪声放大器的设计 射频功率放大器的设计
c
RS g 2
c
501.618 64.38nH 8 2 2 10
g3 C 2 31.83pF 8 RS c RS c 50 2 2 10 RS L RS g 4 501.618 L4 64.38nH 8 c c 2 2 10 g5 C 0.618 C5 9.84pF 8 RS c RS c 50 2 2 10
3. 椭圆函数低通滤波器原型 椭圆函数滤波器在通带和阻带内都有等波纹响 应。
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4. 线性相位低通滤波器原型 在有些应用中，线性的相位响应比陡峭的阻带
振幅衰减响应更为关键。由于线性的相位响应与陡峭
的阻带振幅衰减响应相冲突，所以线性相位滤波器在 阻带内振幅衰减较平缓。
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1. 巴特沃斯低通滤波器原型 如果滤波器在通带内的插入损耗随频率的变化
是最平坦的，这种滤波器称为巴特沃斯滤波器，也称
为最平坦滤波器。
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（1）滤波器的阶数 滤波器的阶数N值越大，阻带内衰减随着频率
增大的越快。设计低通滤波器时，对阻带内的衰减有
8.2.2低通滤波器原型
低通滤波器原型是设计滤波器的基础，集总元
件低通、高通、带通、带阻滤波器以及分布参数滤波
器，可以根据低通滤波器原型变换而来。 插入损耗作为考察滤波器的指标，用来讨论低 通滤波器原型的设计方法。插入损耗定义为
IL 10lg
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2
（8.1）
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本书《物联网 -射频识别（ RFID）核心技术教程》由《物联网 -射频识别 （RFID）核心技术详解》一书改编而来。《物联网-射频识别（RFID）核心技 术详解》2011年11月荣获陕西省普通高等学校优秀教材一等奖，2012年12月 修订出版第 2版，2013年荣获陕西省高等教育教学成果二等奖。《物联网 -射 频识别（RFID）核心技术教程》2016年出版，本书适合作为高校教材。
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8.2
射频滤波器的设计
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8.2.1滤波器的类型
滤波器有低通滤波器、高通滤波器、带通滤波 器和带阻滤波器四种基本类型。
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理想低通滤波器允许低频信号无损耗地通过， 当信号频率超过截止频率后，信号的衰减为无穷大；
数值上的要求，由此可以计算出N值。
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（2）滤波器的结构
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2. 切比雪夫低通滤波器原型 如果滤波器在通带内有等波纹的响应，这种滤
波器称为切比雪夫滤波器，也称为等波纹滤波器。
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2.低通滤波器原型变换为低通滤波器
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例8.1设计一个巴特沃斯低通滤波器，其截止频率 为200MHz，阻抗为 要有
50
，在300MHz处插入损耗至少
15dB
衰减。
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8.2.3滤波器的变换及集总参数滤波器
对低通滤波器原型进行反归一化设计，可以变换
到任意源阻抗和任意频率的低通滤波器、高通滤波器、 带通滤波器和带阻滤波器。
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1. 滤波器的变换 滤波器的变换包括阻抗变换和频率变换2个过程， 以满足实际的源阻抗和工作频率。 （1） 阻抗变换 （2） 频率变换