[发明专利]一种基于SRR微带耦合结构的无芯片RFID标签

说明书

本发明属于无线能量传输领域，具体涉及一种基于SRR微带耦合结构的无芯片RFID标签，包括：接地金属板、矩形介质基板以及矩形开口环谐振单元；矩形介质基板设置在接地金属板的上表面，矩形开口环谐振单元设置在矩形介质基板上；矩形开口环谐振单元由多个从高到低依次排列的基于SRR结构的谐振单元构成；多个SRR谐振单元一侧平行设置有微带传输线，其中微带传输线的两端分别连接收发端口SMA；收发端口SMA连接接地金属板；本发明极大的增强了编码位的可扩展性，具有更稳定的性能，在实现高带宽的同时保证了标签的高编码量和小型化。

技术领域

本发明属于无线能量传输领域，具体涉及一种基于SRR微带耦合结构的无芯片RFID标签。

背景技术

射频识别(Radio Frequency Identification,RFID)技术是一项利用电磁信号通过空间耦合进行数据传输的自动识别技术。RFID系统无需与目标物体建立物理接触，利用射频信号自动识别物体并获取相关数据，具有非视距阅读、工作稳定、数据存储量大等优点，在物流管理、泊车收费、门径系统等领域广泛应用。传统的RFID标签主要由阅读器天线、介质载体以及集成电路(Integrated Circuit，IC)芯片组成，在实际应用中需要使用大量的RFID标签来标记不同的物体，而传统的RFID系统成本主要集中在标签的IC芯片及其封装电路上，这极大的增加了RFID技术在市场层面的应用难度。基于此，无芯片RFID标签登上历史舞台，无芯片RFID标签去除了原有的IC芯片，大幅降低了标签的制作成本，具有广阔的应用前景，基于无芯片RFID技术，引入SRR(split ring resonator，开环谐振器)结构，可有效实现小型化、低损耗、高编码容量的标签设计。

发明内容

为解决以上现有技术存在的问题，本发明提出了一种基于SRR微带耦合结构的无芯片RFID标签，包括：接地金属板、矩形介质基板以及矩形开口环谐振单元；矩形介质基板设置在接地金属板的上表面，矩形开口环谐振单元设置在矩形介质基板上；矩形开口环谐振单元由多个从高到低依次排列的基于SRR结构的谐振单元构成；多个SRR谐振单元一侧平行设置有微带传输线，其中微带传输线的两端分别连接收发端口SMA；收发端口SMA连接接地金属板。

优选的，金属地板层厚度与基于SRR结构的谐振单元的厚度相同。

优选的，基于SRR结构的谐振单元包括：依次连接的第一横部、第一竖部、第二横部、第二竖部、第三横部、第三竖部以及第四横部；所述第一横部与第二横部等长，第三横部短于第一横部，第四横部端于第三横部，第二竖部短于第一竖部，第三竖部短于第二竖部。

优选的，各个基于SRR结构的谐振单元的高低关系为相邻两个谐振单元之间的高度差为0.5mm。

优选的，各个谐振单元之间的间距相同。

优选的，介质基板的相对介电常数为2.55，损耗角正切为0.0014。

优选的，金属地板厚度h₀为0.035mm，介质基板厚度h₁为0.762mm，矩形开口环谐振单元厚度h₂为0.035mm。

本发明的有益效果

本发明基于SRR结构的谐振单元形状规则，易于排布，通过采用调幅和调频的混合编码技术进一步增加了标签的编码容量；此外，标签具备专门的输入端口和输出端口，借助谐振单元与微带传输线之间的耦合进行信息传递，具有更加稳定的性能，通过调整SRR谐振环结构参数获取不同的频谱信息，通过调整SRR谐振环与微带传输线的距离获取不同的幅值信息，利用标签传输系数插入损耗S₂₁进行混合编码。本发明的标签工作的频率频段为3.91GHz-4.94GHz，编码容量为12bits。本发明极大的增强了编码位的可扩展性，具有更稳定的性能，在实现高带宽的同时保证了标签的高编码量和小型化，尺寸为19×52×0.762mm³，具备一定的工程实用价值。

附图说明