[发明专利]无芯片RFID电子标签尺寸小型化的方法

说明书

本发明涉及无芯片RFID标签的优化技术。一种无芯片RFID电子标签小型化的方法，其特征在于：基于背向散射原理的无芯片RFID电子标签，通过加入多个形状折叠的类C型缺陷谐振环结构，利用信号的频率和幅度特征实现缓和编码，在提高无芯片RFID电子标签的编码信息容量的同时避免了标签的尺寸的大幅变化，从而达到无芯片RFID电子标签的小型化。在该方法里解决了针对扩充信息容量后的无芯片RFID电子标签的体积会明显增大的缺点。具有结构简单，制造成本低廉的特性，扩大了无芯片RFID电子标签的应用范围。

技术领域

本发明涉及无芯片RFID电子标签信息编码和体积结构领域，特别涉及到无芯片RFID电子标签尺寸的小型化，具体指一种利用物体的背向散射原理设计出有多个折叠C型缺陷环嵌套组成的C型缺陷谐振环以达到扩大标签编码容量，但是有效控制了标签体积编号的方法：应用于无芯片RFID电子标签的尺寸小型化。

技术背景

射频识别RFID又称作无线识别，是一种可以通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据，而无需识别系统与特定目标之间建立机械或光学接触。该技术作为一种快速、实时、准确采集与信息处理的高新技术和信息标准化的基础，是二十一世纪的十大重要技术之一，射频识别电子标签具有受环境影响小、不易损坏、非接触性以及识别效率高等优点。其中RFID电子标签可以分为“有源”电子标签和“无源”电子标签，有源电子标签的内部具有独立的电源，例如电池，从而使得该有源标签能够发送信号以被阅读器读取。无源电子标签的内部不具有电源，需要从阅读器发送的电磁波中获取能量。因此有源电子标签相对无源电子标签工作距离更远。但是以上两种电子标签均具有电子电路，典型的为集成电路或硅芯片的形式。该电路可以存储协议命令并且向合法阅读器传输识别数据。除了芯片之外，该电子标签还包括一些特定形式的天线，外部天线通过某些绑定技术连接到芯片。

无芯片RFID技术是一种新型的RFID技术，这种新型的RFID技术既继承了传统RFID避免直接接触、不易被破坏、灵活可靠等特点，同时还具有成本低，便于生产等优点。无芯片RFID电子标签的内部既不包括集成电路物理模块也不包括单独的电子部件，而是基于普通的印刷电路技术，所以无芯片RFID电子标签的成本可以控制在很低的范围内。同样这种特性也使得无芯片RFID电子标签可以以低于传统RFID电子标签的成本直接印刷在物体的衬底上，从而扩展RFID的应用领域。无芯片RFID技术的研究和发展也是对传统RFID技术的补充和提升，有望取代传统的条形码技术，可以填补传统RFID技术在一些领域的空白，成为建设物联网社会的必不可少的技术之一。

早期出现的无芯片RFID电子标签大多是基于电磁RF溅射薄膜、声磁和电子扫频RF感应器电容阵列原理。根据不同原理编码的无芯片RFID电子标签各有其特点，其中使用很广泛的一项编码技术就是根据频域特征来实现编码，这种编码方式是以滤波的基本原理为基础的。随着射频识别技术的不断发展，直到2016年全球市场上无芯片RFID电子标签的销售额占RFID电子标签销售额的17％。对于无芯片RFID技术而言，最大难点在于如何在没有IC芯片的情况下存储标签信息。另外在现阶段无芯片RFID技术的发展还存在许多问题，标签结构还不成熟，性能不稳定，标签所能存储的信息量很小，并且信息量和标签的尺寸之间存在着矛盾关系。

因此如何在提高无芯片RFID电子标签的信息容量的同时尽可能的控制标签的尺寸变化，以使得无芯片RFID电子标签拥有更为广泛的应用领域，促进无芯片RFID技术的发展以使无芯片RFID技术得到更为广泛的应用，成为了国内外学者和技术人员的广泛关注的问题。而本发明正是针对无芯片RFID电子标签在提高编码容量的同时尺寸增大的缺点。

发明内容

本发明的目的在于扩充无芯片RFID电子标签编码容量的同时控制标签尺寸的变化，是一种通过改变现有无芯片RFID电子标签的结构来扩充标签的编码容量同时有抑制标签尺寸的增大的方法，利用物体能产生背向散射的原理，设计出基于背向散射的C型缺陷谐振环无芯片标签。对于拥有多信号处理能力的散射体而言，其可以实现接收信号、信息编码和发送信号这三个功能。