[实用新型]一种基于多谐振偶极子天线的无芯片特高频射频识别标签

说明书

技术领域

本发明涉及射频识别领域，特别是一种可用于特高频射频识别系统的无芯片标签。 

背景技术

标签是射频识别系统中用来存储数据信息的载体，并与阅读器之间实现通信。 

射频识别技术是一项利用射频信号通过空间耦合进行双向信息传输的自动识别技术。它是一种非接触式自动识别技术，通过射频信号能够自动识别目标对象来获取相关数据，识别工作不需要人工干预，具有防磁、防水、耐高温、存储数据容量大等优点，能够广泛应用于例如不停车收费系统、火车运输监控系统、商品物流管理、流水线制造自动化、门禁安全管理、畜牧管理等要收集和处理数据的应用领域。 

但是，相对于条形码等技术，射频识别标签和阅读设备的价格过高。而价格与规模是矛盾的，生产商希望通过扩大规模以降低成本，而更多的用户则在等价格降低后再使用。虽然业界普遍对射频识别技术的前景看好，但真正实际投入运行的系统却不多。其中标签的成本是限制射频识别技术商业应用能否取得成功的关键。虽然大量的研究工作使芯片射频识别标签的成本有所降低，但是普通的芯片射频识别标签主要由IC芯片、天线和封装等几部分构成，由于芯片的存在，它的成本还是无法跟条形码相竞争。无芯片射频识别标签的出现，使标签的批量生产和进一步降低价格成为可能。本发明对特高频无芯片射频识别标签的研究和设计即是基于这一研究背景。 

目前国外已有研究者利用微带天线的反向散射信号进行相位编码，使得反射回去的信号带有不同的相位特性，以及使用谐振电路创建频谱，每一个标签拥有唯一的频谱特性也就意味着有唯一的ID，如文献1. “Phase-Encoded Chipless RFID Transponder for Large-Scale Low-Cost Applications” IEEE Microwave and Wireless Components Letters, Vol.19, No.8, August 2009, pp:509-511；文献2. “A Novel Chipless RFID System Based on Planar Multiresonators for Barcode Replacement . ” IEEE International Conference on RFID The Venetian, Las Vegas, Nevada, USA, April 16-17, 2008, pp: 289–296.；上述文献1的设计采用三个正方形的微带贴片天线构成，每个贴片单元都加载了开路微带传输线，三个天线单元受各自的谐振频率波激励，每个标签根据反向散射信号不同的相位特性，可设计成一个唯一不可变的ID。上述文献2的设计采用一个接收天线，多阻带滤波器和一个发送天线串联结构。阅读器发射机发出一个多频信号至标签，无芯片标签中的多阻带滤波器把特定频率的信号变弱，从而创建了频谱，每一个标签拥有唯一的频谱特性也就意味着有唯一的ID。文献2介绍的无芯片射频识别标签是利用访问信号通过一系列窄带带阻滤波器创建了频谱，并且反向散射信号与访问信号正交极化，提高了系统的鲁棒性。然而每个谐振频率都由一个带阻滤波器创建，结构复杂，而且意味着标签的大小随着编码位数的增加而显著增加。 

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种基于多谐振偶极子天线的无芯片特高频射频识别标签。 

实现本实用新型目的的技术解决方案为：一种基于多谐振偶极子天线的无芯片特高频射频识别标签，它包括圆盘单极子天线、介质板、地平面、第一多谐振偶极子天线和第二多谐振偶极子天线，第一多谐振偶极子天线和第二多谐振偶极子天线两臂对称地印制在介质板上下表面，圆盘单极子天线和第一多谐振偶极子天线蚀刻在介质板上表面，构成上表面辐射贴片，介质板的下表面蚀刻地平面和第二多谐振偶极子天线；在地平面的第二多谐振偶极子天线振臂由地平面的延长线馈电，介质板上表面的第一多谐振偶极子天线振臂由双面平衡带线馈电。 

本实用新型与现有技术相比，其显著优点：首先，采用多谐振偶极子天线取代了多阻带螺旋滤波器和发送天线，使得标签简化到只有两个天线的结构，实现无芯片射频识别标签的小型化；其次，接收天线和发送天线极化方向正交，极化分集隔离了收发信号，最大地降低了访问信号和反射编码信号之间的干扰；最后，信号层偶极子天线由双面平行带线进行馈电，便于可实现宽频带过渡。通过调整偶极子的振臂，创建标签反向散射信号唯一的频谱，实现编码，在每个谐振频率点有5dB的增益。 

附图说明

图1为基于多谐振偶极子天线的无芯片射频识别标签的立体结构示意图。