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射频识别技术(RFID)与超宽带技术(UWB)等正在越来越多的场合得到应用并逐渐取代了一些现有的传统的技术。其中，超高频射频识别技术由于具有工作距离远、传输数据率高及保密性好等特点，有可能引发实物互联网的重大革命。然而目前存在一些制约因素，尤其是标签价格较高，导致其不适合在低价商品上大规模推广使用。针对射频识别标签成本过高等问题，本文以RFID无源标签中低成本低功耗嵌入式EEPROM作为研究对象，探索和研究在标准逻辑工艺下全片集成嵌入式应用的解决方案。同时，另一新兴的通讯系统一超宽带系统由于以频谱复用为特征，具有高速率、低功耗和低造价的显著特点，正成为当前无线通讯领域的研究热点。本文第二部分即以第一代超宽带前端的射频模块作为研究对象，主要针对低造价、易集成和小体积的超宽带天线，探索和研究其在3.1-5GHz频段的解决方案。
本文设计并实现了RFID无源标签中256位嵌入式EEPROM。该存储器面向深亚微米标准逻辑工艺，以单层多晶硅存储单元为核心确定相关参数并设计整体架构，采用SMIC公司0.13μm标准逻辑工艺加工制造。其中，存储单元由标准逻辑工艺下一对I/O PMOS/NMOS管组成，测试结果显示，在给定的编程/擦除条件下可有效达到阈值改变，阈值窗口最大可达4V，开关比可达8个量级。电荷泵电路采用Dickson结构并使用了native管以降低电路复杂度与设计面积；测试结果显示，输出电压值与仿真值一致，可稳定输出。首次提出一种新型的电平转换电路以增加在深亚微米标准逻辑工艺下传输高压的可靠性；仿真结果显示该新型电平转换电路可消除传统电路带来的电路隐患；以此为基础，针对总体结构设计，分别提出用于阵列行/列的组合电平转换电路，并将读出电路功能内嵌于其中，从而降低了由灵敏放大器带来的功耗。面向系统功能定义，设计并实现了数字控制模块，利用VerilogHDL语言对其状态机与组合逻辑作了定义与仿真，在SMIC 0.13μm逻辑参数下利用Design Compiler与Astro作综合与布局布线并最终实现。
同时，本文设计并实现了3.1-5GHz 的新型超宽带微带天线。从微带天线的阻抗和辐射特性出发，针对当前超宽带天线研究中低造价、小体积和易集成的设计要求，设计并实现了菱形、六边形、酒杯形和铲形超宽带微带天线。所设计的四种微带天线以1.6mm的FR-4为基板，采用双面PCB工艺加工制造。测试结果表明，所设计的菱形、六边形和酒杯形超宽带天线在3.1-5GHz的工作频段上具有很好的输入匹配特性，超过了商用的超宽带天线(Sky Cross，3.1-6GHz UWB Antenna)，与近年来国际上的报道相比较，所设计的天线在低造价、小体积方面具有明显的优势。