1、电子标签天线的特殊性
RFID系统电子标签要求小尺寸、低剖面以及低成本等，使得天线的设计具有一定的特殊性。以工作在860～960 MHz、2.45 GHz和5.8 GHz频段为例，标签天线具有以下特性。
天线的物理尺寸小。标签的物理尺寸电子标签芯片对接收的信号进行解调、解码等各种处理，并对标签需要返回的信号进行编码、调制等处理。电子标签的芯片很小，厚度一般不超过0.35 mm。
1. 芯片组成
不同频段电子标签芯片的结构基本类似，如图5-9所示，一般包含射频前端/模拟前端、CPU或逻辑控制单元、存储器等模块。射频前端主要用于对射频信号进行整流和反向调制；CPU主要用于对数字信号进行编/解码及防碰撞协议的处理等；存储器用于信息存储，包含RAM、EEPROM等。
射频前端从标签天线吸收电流，在整流稳压处理后作为电源供给芯片工作。射频前端的设计必须综合考虑本身与天线的匹配问题、功率和电压的效率问题，以及对来自读写器的不同数据调制的兼容性问题。为了增加标签的有效工作距离，可以提升输入的电流电压。
微处理器用来进行对数字信号的处理和运算，如对存储器的读写操作等。程序模块是以代码的形式写入ROM的，并在芯片生产阶段已写入芯片之中。对于基带信号的编码（数字调制），常用的编码方法有以下几种：NRZ（反向不归零）编码、曼彻斯特（Manchester）编码、单极归零制（Unipolar）编码、密勒（Miller）编码等。
标签与读写器之间的数据是以0、1两种状态出现的，以电脉冲信号呈现的方波形式表示，其所占据的频带为直流或低频，称为基带信号，接触式IC卡传输的就是这种信号。在电子标签中，数字基带信号必须经过高频信号调制才能传输，该高频信号称之为载波。在发送端，将基带数字信号转换成高频信号的过程称为调制。在接收端，将高频信号转换成基带数字信号的过程称为解调。
实现数据传输的电路称为射频接口。
2. 电子标签芯片的射频前端
射频前端通常属于电子标签芯片的一部分，连接电子标签天线与芯片数字电路部分。芯片中逻辑控制单元传出的数据只有经过射频前端的调制以后，才能加载到天线上，成为天线可以传输的射频信号；解调单元负责将经过调制的信号加以解调，获得最初的信号；电压调节单元主要用来将从读写器接收过来的射频信号转化为电源，通过稳压电路确保稳定的电源供应。
图是按照915 MHz的RFID电子标签的要求设计的电子标签的功能结构图，射频接口部分主要由接收部分、发送部分和公共电路部分组成。
（1）接收部分。接收部分的主要功能是将天线上接收到的幅度调制信号进行解调，从中恢复出数字基带信号，再送到控制部分进行解码处理。接收部分主要由包络产生电路和检波电路组成。包络产生电路的主要功能是对高频信号进行包络检波，把信号从频带搬移到基带，包络产生电路主要由非线性元件和低通滤波器组成。检波电路主要由带通滤波器和电压比较器组成。经过包络检波后，信号一般还会存在高频成分，所以还需进行带通滤波，把载波彻底滤除，使信号曲线变得“光滑”，然后滤波后的信号再通过电压比较器，从而恢复原来的数字信号。
（2）发送部分。发送部分的主要功能是将经控制部分处理后的数字编码信号进行ASK幅度调制，放大后送到天线端，然后发送给读写器。它主要由ASK调制电路和放大器组成。
当电子标签向读写设备传输信息时，其编/解码电路将编码后的数据送到射频接口，调制电路进而对其进行ASK调制。ASK的反向调制采用负载调制，即通过改变天线负载的大小来改变发送信号幅度的强弱，将数字信号接入一个非线性元件电路，其高低电平的交替变化可以控制并联负载在电路中的接通或断开，从而改变天线负载的大小对编码数据进行幅度调制。但由于调制好的ASK信号功率较小，不能满足传输要求，所以要对ASK信号进行功率放大后再送到天线发射端发给读写器。
（3）公共电路部分。公共电路部分包括电源产生电路、限幅电路及复位电路等。
由于天线两端从射频场中感应到的是一个交变的信号（交变电压源），故需要一个整流滤波电路将其转化为直流电源。由于电子标签内电路除了要求电源电压是直流源之外，还要求工作电压
必须不能高过MOS管、三极管等器件的击穿电压，否则会导致器件损坏。单靠整流滤波电路不能使天线两端的电压变为符合要求的电压值，因此需要引入限幅模块。
复位信号产生电路的功能分为两种：上电复位和下电复位。首先，要为电压设置一个参考值，这个值一般为电路稳定工作的电压值，当电源电压升高时，若仍小于参考值，则复位信号仍然为低电平；若电源电压升高至大于参考值，复位信号则跳变为高电平。这就是上电复位信号，它为数字部分电路设置了初始值，从而避免出现逻辑混乱，同时它还可以给整个系统一个稳定的时间，保证天线两端耦合到的能量已达到相对稳定。当电源电压降低时，若大于参考值，则复位信号为高；若降低至小于参考值，则电源信号跳变为低，这就是下电复位信号，它是针对系统中可能出现的意外情况（如操作时突然掉电）而采取的保护措施。
3. 电子标签芯片设计现状
目前，发达国家在多种频段都实现了电子标签芯片的批量生产，无源微波电子标签的工作距离可以超过1 m，无源超高频电子标签的工作距离可以达到5 m以上，模拟前端多采用了低功耗技术，功耗可以做到几毫瓦，批量成本接近10美分。
我国在低频和高频电子标签芯片设设计方面的技术比较成熟，已经自主开发出符合ISO/IEC 14443 A类、B类和ISO/IEC 15693标准的RFID芯片，并成功地应用于交通一卡通和中国第二代身份证等项目。
与国际先进水平相比，我国在RFID芯片设计方面仍存在的主要差距如下。
（1）国外在RFID芯片设计方面起步较早，并申请了许多技术专利；而国内起步较晚，在超高频和微波频段的RFID芯片设计方面的基础还比较薄弱。
（2）在存储器方面，发达国家已经开始使用标准CMOS工艺设计非挥发存储器，使得电子标签的所有模块有可能在标准的CMOS工艺下制作完成，以降低生产成本；而国内在这方面还处于研究阶段。
（3）电子标签对成本比较敏感，芯片设计需要在模拟电路和数模混合电路设计方面具有丰富经验的专业人才，而国内这方面技术力量相对薄弱。
