[发明专利]射频转发器

说明书

技术领域

本发明涉及射频转发器，更具体而言，涉及用于对标识信息和/或其它数据进行编码的无源转发器结构以及在这种结构中对信息进行编码的方法。本发明的应用包括但不限于无源器件的制造和操作，例如利用本发明的结构和编码方法的无芯射频识别(RFID)标签。

背景技术

存在许多应用，在这些应用中用可以通过电子装置来检测和/或读取的标识信息来标记物品是有利的。这些应用包括物流(例如跟踪仓库和/或运输中的物品)，销售(例如货物的自动识别和计费/收费)和安全(例如文件和/或包括身份证和例如钞票的流通票据的物品的识别和/或鉴别)。

条形码是目前最广泛的识别系统之一。条形码最常见的类型包括一连串代表数字和符号的印刷竖线和空白。条形码识别是涉及用激光读取设备扫描印刷的条形码的视距(line-of-sight)处理。在这种处理中，激光束指向条形码上，并被印刷竖线和空白反射或者吸收，得到的图案被读取器检测并且根据转换协议转换成信息符号。然后将信息符号传送到电脑或其它电子器件用于立刻行动，或存储起来用于以后的使用。

由于条形码的成本非常低，并且易于制作(即它们可以使用广泛的传统印刷技术来印刷)，条形码应用在非常广泛的应用中，包括：零售产品的标识、图书馆图书的标识和借出、制造和货运移动的跟踪、访问和鉴别(例如停车场进入和退出，大厦入口)等等。然而，对于具有现实利益的许多应用，条形码技术具有许多缺点。例如，在条形码与相应的激光读取器之间的“视距”要求需要操作员通常在场指导读取过程。而且，通常可以一次仅读取单个条形码并要求按次序地扫描货物。

克服条形码系统以上提到的限制的最有前途的技术是射频识别(RFID)。适合固定到需要标识的物品的射频识别“标签”包括：小天线以及可选地微芯片。这种标签可以被读取器“询问”，该读取器包括用于产生射频(RF)信号的发送器和天线。该射频识别标签是接收由读取器发送的信号并以相应的、可检测的、本身的射频信号来响应的转发器。读取器使用与发送所用的相同的天线，或者独立的接收天线来接收这个信号。由射频识别标签生成的响应可以包括例如数字数据的信息，并且可以唯一地识别标签，并且因此可以唯一地识别已被粘上标签的物品。利用合适的“防冲突”协议，可以基本上同时询问多个标签。

有源射频识别标签另外包括例如电池的电源，用于给微芯片供以动力并生成发送的响应信号。这种有源标签通常能够从至少几米的距离处被检测到，并可以有相对复杂的处理能力。例如可以配置有源标签来接收来自读取器的询问数据，并且生成可以取决于接收到的信息的相对长的响应。有源标签可以有基本的数据存储能力。

无源射频识别标签没有本地电源，并依赖于从读取器发送的信号中接收到的能量以便生成响应。因此，由无源标签生成的响应通常比可以由有源标签生成的响应较不复杂，并可以包括较少的数据。通常，这种类型的无源标签生成包括识别码的响应。无源标签的可读距离通常也小于与有源射频识别标签相关联的可读距离。

另外，一些无源标签是完全无芯的(即不包括微芯片)。这种标签经常可以被印刷为商标，例如使用导电油墨，因此这种标签有时被称为“智能标签”。虽然无芯标签可以非常价廉的生产，但是它们提供的信息是相应有限的。实际上，在许多情况下，无芯标签的有效信息容量仅是单个比特，即对由相应的读取器发送的信号的响应的存在或不存在来简单地识别标签是否出现在范围之内。

存在许多应用，例如在物流中，需要以可比的成本即零点几美分每标签来识别相当于条形码代表的信息即几十比特。即使以非常大量的大规模生产，制作和粘附包括微芯片的射频识别转发器的目前的成本也大约是10美分或更多。因此，仍然存在着许多大容量、低成本的产品(包括零售产品，例如超市产品)，对于这些产品微芯片射频识别标签在经济上是不可行的。在包括产品识别、例如钞票的流通票据的鉴别和/或防伪标记的许多其它应用中，成本是个问题。对于这些应用，可印刷条形码技术和其它相当的光学技术还是经济上最可行的方案，尽管这些技术有以上概述的多种局限性。

因此理想的将是提供远程可读取的识别器件，该识别器件具有多比特容量(至少比得上现有的条形码技术)，并且该识别器件具有简单制造(例如通过印刷)、低成本的潜力。本发明致力于满足这种需要。

发明内容

一方面，本发明提供在其中对信息进行编码的谐振器/天线，该信息可以通过施加合适的射频激励(RF)以及识别相应的射频频率响应中的谐振来获取，该谐振器/天线包括：

设置在电介质衬底上的平面导电多谐振器结构，