[实用新型]一种基于极化编码的角度稳定无芯片标签阵列天线

说明书

本实用新型涉及一种基于极化编码的角度稳定无芯片标签阵列天线，它包括M×N个标签单元，每个标签单元之间的间距为d，在介质基板的背面设置有金属地，在介质基板的正面设置有多圈同轴的贴片方环，在每圈贴片方环的四角上均设置有沿X方向和Y方向延伸的枝节，以提升每个标签单元的散射强度和可检测性，且沿X方向延伸的枝节和沿Y方向的枝节长度不同。本实用新型采用频率选择表面的形式，系统结构简单，无线无源，极大的降低了系统的成本和复杂性，并且标签对入射波的俯仰角度不敏感，具备一定的角度稳定性，这说明标签可以在一定的频带范围内，尽可能多的编码标签，并且因为其角度稳定性，不会容易产生误识别。

技术领域

本实用新型涉及电子标签技术领域，尤其涉及一种基于极化编码的角度稳定无芯片标签阵列天线。

背景技术

无芯片标签采用读写天线发送宽带扫描频率信号的方式，然后在接收天线上捕捉标签的反向散射信号，具有功耗低、结构简单的特点；由于传统的有芯片RFID标签里的射频集成IC非常昂贵，而无芯片RFID标签不含有射频集成IC，而且与传统的RFID标签相比，无芯片RFID标签其结构中不携带任何用来处理通信协议的电子电路，这都有效地降低了无芯片RFID的制造成本；无芯片RFID标签能自身独立完成电磁波的收发和编码功能，这这使得标签的制造工艺变得简单，可实现大批量生成；但是同时无芯片标签中不含有用于通信的电路模块和用于存储信息的集成芯片，因此无芯片标签主要应用在只有几十或者几百多个不同的识别物体场景中。

在通信频率层面，射频识别系统可用分为低频、高频、超高频和微波四个类型，在技术层面还可以根据标签的数据存储、电源供应方式以及发展历程分为有源标签、半有源标签、无源标签和无芯片标签；目前标签的研究正沿着两个方向进行：一是对现有标签的不断改进实现更高的读写灵敏度和更高的通信安全性。二是尽可能的降低标签的成本和提高标签的稳定性。随着物联网的高速发展，射频识别系统技术成为了物联网的重要组成部分，传统的射频识别系统标签因芯片的高成本限制无法取代光学条形码而大规模应用，且随着系统应用环境的复杂化以及影响因素的多样化，传统的芯片射频识别设备有时难以保持可靠的信息存储与识别，其主要原因是芯片与天线之间的连接容易受到环境温度和噪声的干扰影响，而其连接的稳定性通常决定着射频识别设备性能的好坏，从而促使了无芯片射频识别技术的诞生。无芯片射频识别技术利用雷达通信原理，将无芯片标签所包含识别的信息加载于电磁信号之中，其标签在功能上于普通的条形码、二维码类似，但在应用领域的宽度和广度上和商业市场化方面，无芯片标签有着独特的优势，包括无光环境下的可识别功能、更加低廉的成本以满足大规模生产的需求、与绿色环保技术结合的可能性以及转化为传感器的较大潜力等。

而传统射频识别（RFID）系统中必须配备专用阅读器，并通过专用射频信号进行通信，导致系统通信距离短，且无法与其他网络直接相连。还有一些有线或有源技术虽然识别精度足够、通信距离长，但是系统需要有线连接或者需要电源供电，这大大提升了系统的成本，提高了系统的复杂性。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种基于极化编码的角度稳定无芯片标签阵列天线，解决了现有技术存在的不足。

本实用新型的目的通过以下技术方案来实现：一种基于极化编码的角度稳定无芯片标签阵列天线，它包括M×N个标签单元，其中，M和N的值可以相同也可以不同，每个标签单元之间的间距为d，以让标签单元的RCS出现预设吸收波峰；每个标签单元包括介质基板，在介质基板的背面设置有金属地，在介质基板的正面设置有多圈同轴的贴片方环，在每圈贴片方环的四角上均设置有沿X方向和Y方向延伸的枝节，以提升每个标签单元的散射强度和可检测性，且沿X方向延伸的枝节和沿Y方向的枝节长度不同。

所述多圈同轴的贴片方环包括从内到外依次同轴设置的内层环、谐振环和外层环；所述内层环和外层环对谐振环产生耦合；所述内层环和谐振环的四角上设置的沿X方向和Y方向延伸的枝节的长度相同。