超高频远距离无源射频接口电路设计方案

　　3 设计实现

　　3.1 电源恢复电路

　　根据设计指标，要在915MHz信号输入幅度200mV,负载电流20A时获得大于2V的直流电压。则根据（3）式，可得N>5。因此，所需倍压电路最低级数为12级。考虑到MOS管导通压降的损失和寄生效应带来的损失，电源恢复电路采用16级的倍压电路结构，利用零阈值NMOS管实现。倍压式电源恢复电路的末端最后一个电容为储能电容，取200pF。

　　3.2 稳压电路

　　根据设计协议要求，输入信号为OOK信号在OOK信号的关断时刻，由于图2中泻流管Mp无法瞬间关闭，于是继续从储能电容Cs上抽取电流，从而导致电源电压Vout出现较大下脉冲凹陷。为解决该问题，将并联稳压电路改进，如图3所示。泻流管Mo1和Mo2的电流抽取点从Vout端移至节点p。这样，当泻流管开启，OOK信号的关断时刻到来时，由于二极管连接的MOS管M3、M4的反向截止作用，储能电容Cs上的电荷不会从泻流管上被抽取走，从而避免了泻流管造成的电源电压下脉冲凹陷的问题。稳压电路稳压值设计在2.4V。

　　3.3 解调电路

　　解调电路如图4所示。M1~M4为4级倍压单元，起到检波二极管的作用。由于并联稳压电路的泻流管无法瞬间关断，因此，在OOK信号关断时刻，泻流管抽取电容C4上的电荷。电容C4取值较小，因此，p1点电平迅速下降，形成较大的下脉冲凹陷，经过后级的整形电路，输出标准的解调波形。

　　3.4 流片验证

　　该射频前端模块作为超高频长距离无源射频标签芯片的一部分，在UMC0.18m混合信号工艺下设计实现，并流片验证。芯片照片如图5所示。