带温度感知的RFID芯片射频模拟前端仿真方法研究
集成电路应用
李岩松1，方洁虹2,3，吴静珠1，肖宛昂2,3
1.北京工商大学计算机与人工智能学院； 2.中国科学院半导体研究所人工智能与高速电路实验室； 3.中国科学院大学集成电路学院
摘要： 针对带温度感知的无源超高频RFID芯片设计，该研究深入研究其射频模拟前端的仿真方法。首先根据RFID标准对各个模块进行仿真，分析了带温度感知RFID芯片射频模拟前端的数模混合仿真方法。再根据RFID协议产生激励信号验证无源超高频RFID芯片的功能，进行芯片系统仿真。最后对芯片测试结果进行了分析。
中图分类号：TN432文献标识码：ADOI:10.19339/j.issn.1674-2583.2026.01.002
中文引用格式：李岩松，方洁虹，吴静珠，等. 带温度感知的RFID芯片射频模拟前端仿真方法研究［J］.集成电路应用，2026，43（01）：12-22.
英文引用格式：Li Yansong，Fang Jiehong, Wu Jingzhu ，et al. Research on simulation methodology for RF analog front-end of temperature-sensing RFID chips［J］.Application of IC，2026，43（01）：12-22.
中文引用格式：李岩松，方洁虹，吴静珠，等. 带温度感知的RFID芯片射频模拟前端仿真方法研究［J］.集成电路应用，2026，43（01）：12-22.
英文引用格式：Li Yansong，Fang Jiehong, Wu Jingzhu ，et al. Research on simulation methodology for RF analog front-end of temperature-sensing RFID chips［J］.Application of IC，2026，43（01）：12-22.
Research on simulation methodology for RF analog front-end of temperature-sensing RFID chips
Li Yansong1，Fang Jiehong2,3, Wu Jingzhu1，Xiao Wanang2,3
1. School of Computer and Artificial Intelligence, Beijing Technology and Business University; 2. Artificial Intelligence and High-Speed Circuit Laboratory，Institute of Semiconductors，CAS; 3. School of Integrated Circuits, University of Chinese Academy of Sciences
Abstract： This paper focuses on the design of a passive ultra-high-frequency RFID chip with temperature-sensing capability, conducting an in-depth investigation into the simulation methodology for its radio-frequency analog front-end. Firstly, the individual modules are simulated according to RFID standards. Subsequently, the mixed-signal simulation method for the RF analog front-end of the temperature-sensing RFID chip is analyzed. Then, based on RFID protocols, excitation signals are generated to verify the functionality of the passive ultra-high-frequency RFID chip, followed by system-level simulation. Finally, a comparative analysis with tape-out test results is performed.
Key words : Radio-frequency identification; temperature sensing; passive; mixed-signal simulation; RF analog front-end
引言
随着物联网技术在冷链物流、智能医疗、环境监测等领域的深入应用，对物品状态实时、精准监控提出了更高的要求［1-2］。超高频射频识别技术因其识别距离远、读写能力强等优点，成为物品身份识别的主流技术［3］，将温度传感器与无源超高频射频识别（Radio Frequency Identification,RFID）标签芯片集成，实现具有温度感知功能的“智能标签”，是当前研究的热点。
目前带温度感知的无源RFID芯片设计面临严峻挑战。其射频模拟前端不仅是无线通信的接口，更是能量获取的核心。无源特性要求整个芯片，特别是新增的温度传感器模块，必须在极低的功耗下工作；而温度感知功能的引入，使得芯片内部包含了模拟控制电路与数字控制逻辑，形成了复杂的数模混合信号系统［4-5］。传统的、将模拟与数字部分割裂的仿真验证方法，难以准确评估数字开关噪声对模拟温度测量精度的影响、动态能量管理对系统稳定性的影响等关键问题。因此，开展针对此类芯片特殊性的射频模拟前端仿真方法研究，对指导设计、降低流片风险、提升芯片性能具有重要意义。
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作者信息：
李岩松1，方洁虹2,3，吴静珠1，肖宛昂2,3
（1.北京工商大学计算机与人工智能学院，北京100048；
2.中国科学院半导体研究所人工智能与高速电路实验室，北京100083；
3.中国科学院大学集成电路学院，北京100049）
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