RFID技术中的基于SNR接收机的低功耗ADC技术的研究

导读：随着新一代接收机的不断改进，设计人员也必须利用数字和模拟增益调节技术相结合的方式，确保必要的TGC范围。本文主要对新型高SNR超声接收器系统的低功耗ADC技术进行研究，以便用户更容易充分利用新型、高SNR接收器带来的性能优势。 　　0  引言 　　近几年来，超声接收机的信噪比（SNR）性能得到了大幅提升。主要进展体现在低功耗ADC技术，帮助用户将系统从10位提升到12位，甚至更高的ADC.同时，还引入了低输出参考噪声的VGA,以充分发挥这些ADC的优势。把这些新型ADC、VGA集成到超声接收机时，可以有效提高SNR.随着新一代高SNR接收机的广泛应用，系统可支持B模谐波成像和脉冲多普 RFID（Radio Frequency Identification）技术是一种无线通信技术，用于识别物体并交换数据，无需物理接触或光学连接。在RFID系统中，低功耗ADC（Analog-to-Digital Converter）技术是关键组件之一，它负责将接收到的模拟信号转换为数字信号，供后续处理和分析。随着技术的发展，RFID接收机的信噪比(SNR，Signal-to-Noise Ratio)性能显著提升，这得益于低功耗ADC技术的进步。 在超声接收机中，高SNR接收机的引入允许系统实现更高精度的成像，如B模谐波成像和脉冲多普勒成像。为了充分利用这些性能优势，设计人员需要结合数字和模拟增益调节技术，确保合适的增益控制范围（TGC，Time Gain Control）。低功耗ADC不仅提高了分辨率，从10位提升到12位或更高，而且还配合低输出参考噪声的电压增益放大器(VGA)工作，进一步增强了SNR。 在计算超声接收器增益时，需考虑LNA（Low Noise Amplifier）的噪声和VGA、AAF（Anti-Aliasing Filter）及ADC的动态范围。LNA应提供足够的增益以克服后续电路的噪声，而VGA则需调整输入信号的动态范围以适应ADC的有限动态范围。AAF确保带外噪声不会混叠到信号带宽内。ADC的输出噪声与增益之间存在关系，最大增益应确保接收器输出噪声远高于ADC、VGA和AAF等电路的组合噪声贡献，以维持良好的噪声系数。 图1展示了典型的超声接收路径，包括LNA、VGA、AAF和ADC。接收器的最小增益需防止LNA导致ADC饱和，而最大增益则需确保输出噪声不会影响系统性能。例如，MAX2082超声接收器的增益范围为44.7dB至5.9dB，通过计算和分析，我们可以确定合适的增益设置，以确保在最大化SNR的同时避免噪声问题。 在实际应用中，优化数字波束成形器、滤波器和检波器的动态范围以及信号映射策略也至关重要。这些优化措施能确保系统在使用高SNR接收器时，达到最佳的诊断性能，提供更清晰、更准确的成像结果。 RFID技术中的低功耗ADC技术对于提高超声接收机的SNR和整体性能起着决定性作用。设计人员必须精确计算和优化接收器的增益设置，以确保系统能够充分利用高SNR接收机的潜力，同时保持低噪声水平。通过这样的精细化设计，RFID系统能够在医疗、物流和其他领域提供更高效、更可靠的服务。