一種無(wú)芯片標(biāo)簽的制作方法
【專(zhuān)利摘要】一種無(wú)芯片標(biāo)簽，包括第一接收天線(xiàn)、第一發(fā)送天線(xiàn)和至少一個(gè)帶阻濾波器，第一接收天線(xiàn)，用于接收讀卡器發(fā)射的全頻譜信號(hào)；帶阻濾波器，由諧振器耦合到能量傳輸線(xiàn)上構(gòu)成，用于將所述全頻譜信號(hào)進(jìn)行濾波和編碼處理，生成編碼信號(hào)；第一發(fā)送天線(xiàn)，用于向讀卡器反饋編碼信號(hào)；若干個(gè)帶阻濾波器之間的耦合系數(shù)不等，對(duì)應(yīng)輸出不同的編碼信號(hào)，讀卡器根據(jù)所反饋各頻點(diǎn)信號(hào)強(qiáng)弱的編碼信號(hào)識(shí)別標(biāo)簽的所記錄的各種信息。讀卡器可在同一頻率區(qū)間內(nèi)，對(duì)標(biāo)簽進(jìn)行掃描識(shí)別，節(jié)約了掃描的時(shí)間，提高掃描效率，不必設(shè)置多種濾波器，僅需要一種濾波器，設(shè)置各個(gè)濾波器和能量傳輸線(xiàn)之間的間距，獲得不同的反饋編碼信號(hào)，降低了標(biāo)簽的制備難度和制造成本。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種無(wú)芯片標(biāo)簽
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及ー種電子標(biāo)簽，尤其是指ー種通過(guò)改變?yōu)V波器的耦合系數(shù)來(lái)獲取不同編碼信號(hào)的無(wú)芯片標(biāo)簽。
【背景技術(shù)】
[0002]以往的技術(shù)，無(wú)芯片標(biāo)簽的同一濾波器只能表示一位ニ進(jìn)制數(shù)，如果無(wú)芯片標(biāo)簽期望保存更多的信息量，必須添加更多的不同尺寸，不同工作頻率的其他濾波器；然而無(wú)芯片標(biāo)簽運(yùn)用環(huán)境中，對(duì)標(biāo)簽尺寸往往有苛刻的要求，無(wú)法無(wú)限制地去添加不同尺寸的濾波器，因此標(biāo)簽信息量與標(biāo)簽尺寸成為ー個(gè)難以調(diào)和的矛盾。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]基于現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型的主要目的在于提供一種通過(guò)改變?yōu)V波器的耦合系數(shù)來(lái)獲取不同編碼信號(hào)的無(wú)芯片標(biāo)簽，以提升標(biāo)簽的讀取效率，減低標(biāo)簽的制造成本和制造難度。
[0004]本實(shí)用新型提供了一種無(wú)芯片標(biāo)簽，其包括第一接收天線(xiàn)、第一發(fā)送天線(xiàn)和至少ー個(gè)帶阻濾波器，其中，
[0005]所述第一接收天線(xiàn)，用于接收讀卡器發(fā)射的全頻譜信號(hào)；
[0006]所述帶阻濾波器，由諧振器耦合到能量傳輸線(xiàn)上構(gòu)成，用于將所述全頻譜信號(hào)進(jìn)行濾波和編碼處理，生成編碼信號(hào)；
[0007]所述第一發(fā)送天線(xiàn)，用于向讀卡器反饋編碼信號(hào)；
[0008]其中，所述若干個(gè)帶阻濾波器之間的耦合系數(shù)不等，對(duì)應(yīng)輸出不同的編碼信號(hào)，所述讀卡器根據(jù)所反饋各頻點(diǎn)信號(hào)強(qiáng)弱的編碼信號(hào)識(shí)別標(biāo)簽的所記錄的各種信息。
[0009]優(yōu)選地，所述各帶阻濾波器中的諧振器與能量傳輸線(xiàn)之間的耦合間距不等，間距與耦合系數(shù)呈反比例關(guān)系。通過(guò)設(shè)置不同的耦合間距，在同一頻率帶上，所述讀卡器在無(wú)芯片標(biāo)簽反饋的編碼信號(hào)中取各頻點(diǎn)的最小反射信號(hào)強(qiáng)度值，通過(guò)歸ー化處理，獲得不同耦合間距下，表征反射信號(hào)的強(qiáng)弱差異的邏輯定義值。通過(guò)對(duì)各個(gè)信號(hào)強(qiáng)度輸出值進(jìn)行編碼定義，反饋不同的編碼信號(hào)，使得讀卡器可在同一頻率帶上讀取不同的標(biāo)簽信息。
[0010]優(yōu)選地，所述讀卡器根據(jù)全頻譜信號(hào)的頻率不同，對(duì)各個(gè)帶阻濾波器進(jìn)行分段間隔掃描。通過(guò)分段間隔掃描，以提高掃頻的效率，節(jié)約讀取的時(shí)間。所述讀卡器按全頻譜信號(hào)的頻率從低到高進(jìn)行掃描，所述每段全頻譜信號(hào)的頻率掃描區(qū)間為20-40MHZ，并取該頻點(diǎn)掃描范圍內(nèi)的反射信號(hào)強(qiáng)度值的最小值，作為頻點(diǎn)輸出值。
[0011]優(yōu)選地，所述無(wú)芯片天線(xiàn)中的第一發(fā)送天線(xiàn)和第一接收天線(xiàn)極化方向正交，可減小收發(fā)信號(hào)之間的互擾。所述讀卡器中設(shè)有極化方向正交的第二發(fā)送天線(xiàn)和第二接收天線(xiàn)，所述讀卡器的第二發(fā)送天線(xiàn)與無(wú)芯片天線(xiàn)中的第一發(fā)送天線(xiàn)相互平行，所述讀卡器的第二接收天線(xiàn)和無(wú)芯片天線(xiàn)中的第一接收天線(xiàn)相互平行。
[0012]優(yōu)選地，所述讀卡器的第二發(fā)送天線(xiàn)發(fā)射全頻譜信號(hào)，全頻譜信號(hào)在各頻率點(diǎn)功率相等。所述第一接收天線(xiàn)為覆蓋全頻譜的寬頻帶天線(xiàn)。
[0013]優(yōu)選地，在標(biāo)簽上印刷采用相同的濾波器，通過(guò)設(shè)置濾波器中不同的耦合間距，以獲得不同的反射信號(hào)強(qiáng)度值。
[0014]優(yōu)選地，所述各個(gè)帶阻濾波器的寬度相同，優(yōu)選地，所述相同的濾波器在不同耦合間距的情況下，工作頻率在同一掃頻區(qū)間內(nèi)，以節(jié)約掃頻時(shí)間，提高掃頻效率。
[0015]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型ー種無(wú)芯片的標(biāo)簽中，通過(guò)分段掃頻的方式，對(duì)標(biāo)簽中各個(gè)濾波器的頻率段進(jìn)行掃描，獲取不等的反射信號(hào)強(qiáng)度值，節(jié)約掃描時(shí)間，提高掃描效率，并對(duì)所輸出的反射信號(hào)強(qiáng)度值進(jìn)行最小化輸出處理，截取最小的反射信號(hào)強(qiáng)度值作為強(qiáng)度值的輸出值，并對(duì)其進(jìn)行編碼定義，反饋至讀卡器進(jìn)行信號(hào)讀取。另外，在標(biāo)簽中設(shè)置相同的帶阻濾波器，通過(guò)改變諧振器和能量傳輸線(xiàn)之間的耦合間距，來(lái)調(diào)整濾波器的耦合系數(shù)，因各濾波器的耦合系數(shù)不同，所輸出的反射信號(hào)強(qiáng)度值也各不相同，由于各個(gè)濾波器的走線(xiàn)寬度相同，特別是相同的濾波器，其反饋的工作頻率范圍相同，因此，讀卡器可在同ー頻率區(qū)間內(nèi)，對(duì)標(biāo)簽進(jìn)行掃描識(shí)別，大大節(jié)約了掃描的時(shí)間，提高掃描效率，同吋，不必設(shè)置多種濾波器，僅需要一種濾波器，設(shè)置各個(gè)濾波器和能量傳輸線(xiàn)之間的間距，來(lái)獲得不同的反饋編碼信號(hào)，大大降低了標(biāo)簽的制備難度和制造成本。
[0016]本實(shí)用新型無(wú)芯片的標(biāo)簽通過(guò)調(diào)整同一尺寸濾波器與信號(hào)傳輸線(xiàn)間的不同距離，產(chǎn)生不同耦合系數(shù)，從而調(diào)整同一頻率下，反饋信號(hào)的強(qiáng)弱，以此作為編碼信息，使得同一濾波器，同一頻譜狀態(tài)下，被賦予更大的信息量，打破了同一濾波器只能表示一位ニ進(jìn)制數(shù)的限制，使得同一濾波器可以表示2位甚至多位ニ進(jìn)制數(shù)，大大地提高了無(wú)芯片標(biāo)簽的信息儲(chǔ)存量，同時(shí)降低了標(biāo)簽尺寸，適于更廣的運(yùn)用。
[0017]在本實(shí)用新型中，通過(guò)取該中心頻點(diǎn)附近掃頻范圍內(nèi)的反射信號(hào)強(qiáng)度值的最小值為頻點(diǎn)輸出值，可有效規(guī)避在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，由于介質(zhì)、環(huán)境等影響，導(dǎo)致中心頻點(diǎn)微小偏移的情況，取該頻段內(nèi)最小值，作為該中心頻點(diǎn)的輸出值，有效地解決了這個(gè)問(wèn)題，使得頻點(diǎn)輸出值更準(zhǔn)確，標(biāo)簽的生產(chǎn)良率和對(duì)使用環(huán)境的適應(yīng)性都大幅提高。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1為本實(shí)用新型無(wú)芯片標(biāo)簽的系統(tǒng)不意圖；
[0019]圖2為本實(shí)用新型無(wú)芯片標(biāo)簽的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖3為本實(shí)用新型無(wú)芯片標(biāo)簽的整體等效電路圖；
[0021]圖4為本實(shí)用新型無(wú)芯片標(biāo)簽的帶阻濾波器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖5為本實(shí)用新型無(wú)芯片標(biāo)簽的單ー濾波器等效電路圖；
[0023]圖6為本實(shí)用新型無(wú)芯片標(biāo)簽的掃描示意圖；
[0024]圖7為本實(shí)用新型無(wú)芯片標(biāo)簽的S21值與頻率的變化狀態(tài)圖；
[0025]圖8為本實(shí)用新型無(wú)芯片標(biāo)簽的讀卡器對(duì)頻率f0反射信號(hào)強(qiáng)度掃描值；
[0026]圖9為本實(shí)用新型無(wú)芯片標(biāo)簽的讀卡器對(duì)頻率f0值的反射信號(hào)強(qiáng)度輸出值；
[0027]圖10為本實(shí)用新型無(wú)芯片標(biāo)簽在無(wú)濾波器時(shí)S21值與頻率的變化狀態(tài)圖；
[0028]圖11為本實(shí)用新型無(wú)芯片標(biāo)簽在無(wú)濾波器時(shí)讀卡器對(duì)頻率f0反射信號(hào)強(qiáng)度掃描值；
[0029]圖12為本實(shí)用新型無(wú)芯片標(biāo)簽在無(wú)濾波器時(shí)讀卡器對(duì)頻率f0反射信號(hào)強(qiáng)度輸出值；
[0030]圖13為本實(shí)用新型無(wú)芯片標(biāo)簽中兩個(gè)濾波器的示意圖；
[0031]圖14為本實(shí)用新型無(wú)芯片標(biāo)簽兩個(gè)濾波器時(shí)讀卡器對(duì)頻率f0與fl的掃描范圍示意圖；
[0032]圖15為本實(shí)用新型無(wú)芯片標(biāo)簽兩個(gè)濾波器時(shí)S21值與頻率的變化狀態(tài)圖；
[0033]圖16為本實(shí)用新型無(wú)芯片標(biāo)簽兩個(gè)濾波器時(shí)讀卡器對(duì)頻率f0與fl的掃描范圍示意圖；
[0034]圖17為本實(shí)用新型無(wú)芯片標(biāo)簽兩個(gè)濾波器時(shí)讀卡器對(duì)頻率f0與fl的掃描范圍示意圖；
[0035]圖18為本實(shí)用新型無(wú)芯片標(biāo)簽中兩個(gè)濾波器中一個(gè)濾波器工作的示意圖；
[0036]圖19為本實(shí)用新型無(wú)芯片標(biāo)簽ー個(gè)濾波器時(shí)S21值與頻率的變化狀態(tài)圖；
[0037]圖20為本實(shí)用新型無(wú)芯片標(biāo)簽ー個(gè)濾波器時(shí)讀卡器對(duì)頻率f0與fl的掃描范圍示意圖；
[0038]圖21為本實(shí)用新型無(wú)芯片標(biāo)簽ー個(gè)濾波器時(shí)讀卡器對(duì)頻率f0與fl的掃描范圍示意圖；
[0039]圖22為本實(shí)用新型無(wú)芯片標(biāo)簽多個(gè)濾波器取不同耦合間距的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0040]圖23為圖22中濾波器的W=5.2mm時(shí)不同耦合間距對(duì)應(yīng)的S21值與頻率的變化狀態(tài)圖；
[0041]圖24為圖22中濾波器的耦合間距も=0.2mm時(shí)，讀卡器對(duì)f0反射信號(hào)強(qiáng)度輸出值；
[0042]圖25為圖22中濾波器的耦合間距(I1=0.4mm時(shí)，讀卡器對(duì)f0反射信號(hào)強(qiáng)度輸出值；
[0043]圖26為圖22中濾波器的耦合間距d2=0.6mm吋，讀卡器對(duì)f0反射信號(hào)強(qiáng)度輸出值；
[0044]圖27為圖22中無(wú)濾波器時(shí)，讀卡器對(duì)f0反射信號(hào)強(qiáng)度輸出值。
【具體實(shí)施方式】
[0045]參照?qǐng)D1所示，本實(shí)用新型提供了一種無(wú)芯片標(biāo)簽1，其可應(yīng)用于各種物品的表面進(jìn)行數(shù)字化標(biāo)識(shí)，包括第一接收天線(xiàn)10、第一發(fā)送天線(xiàn)11和至少ー個(gè)帶阻濾波器12，其中，所述第一接收天線(xiàn)10，用于接收讀卡器2發(fā)射的全頻譜信號(hào)；所述帶阻濾波器12，由諧振器120耦合到能量傳輸線(xiàn)121上構(gòu)成，用于將所述全頻譜信號(hào)進(jìn)行濾波和編碼處理，生成編碼信號(hào)；所述第一發(fā)送天線(xiàn)11，用于向讀卡器2反饋編碼信號(hào)；其中，所述若干個(gè)帶阻濾波器12之間的耦合系數(shù)不等，對(duì)應(yīng)輸出不同的編碼信號(hào)，所述讀卡器2根據(jù)所反饋各頻點(diǎn)信號(hào)強(qiáng)弱的編碼信號(hào)識(shí)別標(biāo)簽的所記錄的各種信息。通過(guò)在標(biāo)簽中設(shè)置多個(gè)帶阻濾波器12，經(jīng)過(guò)濾波處理后，獲得耦合系數(shù)不等的編碼信號(hào)，以標(biāo)識(shí)標(biāo)簽中的不同信息值。
[0046]所述第一接收天線(xiàn)10和第一發(fā)送天線(xiàn)11設(shè)于標(biāo)簽的兩端。當(dāng)讀卡器2靠近標(biāo)簽I時(shí)，讀卡器2向標(biāo)簽I發(fā)送全頻譜信號(hào)，通過(guò)第一接收天線(xiàn)10接收所述全頻譜信號(hào)，通過(guò)帶阻濾波器12對(duì)其進(jìn)行濾波處理，由于各個(gè)阻帶濾波器12在不同頻率點(diǎn)上，對(duì)全頻率信號(hào)的耦合系數(shù)不同，生成不同的編碼信息并傳輸至第一發(fā)送天線(xiàn)11，由發(fā)送至讀卡器2中進(jìn)行解讀識(shí)別。
[0047]參照?qǐng)D2和圖3所示，所述若干個(gè)帶阻濾波器12中，包括若干個(gè)諧振器120分別耦合到能量傳輸線(xiàn)121上，在本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例中，所述各帶阻濾波器12中的諧振器120與能量傳輸線(xiàn)121之間的間距不等，間距與耦合系數(shù)呈反比例關(guān)系，間距越大，耦合系數(shù)越小，同一頻率上的帶阻濾波器12的濾波深度越小，反之，間距越小，耦合系數(shù)越大，同一頻率上的帶阻濾波器12的濾波深度越大。在同一頻率帶上，所述讀卡器在無(wú)芯片標(biāo)簽反饋的編碼信號(hào)中取各頻點(diǎn)的最小反射信號(hào)強(qiáng)度值，通過(guò)歸ー化處理，獲得不同耦合間距下，表征反射信號(hào)的強(qiáng)弱差異的邏輯定義值。根據(jù)反射回讀卡器的該頻點(diǎn)的信號(hào)強(qiáng)度不同，構(gòu)成不同的編碼信息。對(duì)所反饋的編碼信號(hào)進(jìn)行標(biāo)記，若某一信號(hào)在ー個(gè)特定頻率相對(duì)較弱，則標(biāo)記為“0”，否則標(biāo)記為“1”，當(dāng)然，也可以做相反的邏輯定義，由頻譜對(duì)信號(hào)數(shù)據(jù)進(jìn)行了編碼，每個(gè)帶阻濾波器12所反射回讀卡器的信號(hào)擁有唯一的頻譜特征，即唯一的ID。在無(wú)芯片標(biāo)簽的工作頻率范圍內(nèi)，為了使得讀卡器具有良好的全面輻射特性，可從任意角度訪(fǎng)問(wèn)所述標(biāo)簽，所述標(biāo)簽的第一接收天線(xiàn)和第一發(fā)送天線(xiàn)可選圓盤(pán)單極子天線(xiàn)，其具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，有線(xiàn)極化，帶寬可設(shè)計(jì)成很寬，并具有良好的全向輻射的特性。
[0048]參照?qǐng)D4所示，在帶阻濾波器12中，所述諧振器120呈螺旋狀，其與能量傳輸線(xiàn)121之間的間距為d，諧振器120為W，諧振器120的長(zhǎng)度為L(zhǎng)，諧振器螺旋結(jié)構(gòu)走線(xiàn)之間的間距為g。通過(guò)控制W的尺寸，來(lái)控制諧振器的諧振頻率，確定所述多帶阻濾波器的中心頻率fo，通過(guò)控制d的尺寸，來(lái)控制諧振器120與能量傳輸帶121的耦合系數(shù)，從而確定所述帶阻濾波器的濾波深度。在本實(shí)施例中，所述L=8.4mm, ff=4.8mm, g=0.2mm ；d=0.2mm。
[0049]參照?qǐng)D5所示，在帶阻濾波器的等效電路中，Rr為該諧振器的等效電阻，其中，諧振器等效電感為L(zhǎng)r，等效電容為Cr，這兩個(gè)等效電路值決定了諧振器的諧振頻率，即決定了該帶阻濾波器的中心頻率，計(jì)算 公式如下:
[0050]
【權(quán)利要求】
1.一種無(wú)芯片標(biāo)簽，其包括第一接收天線(xiàn)、第一發(fā)送天線(xiàn)和至少ー個(gè)帶阻濾波器，其特征在于: 所述第一接收天線(xiàn)，用于接收讀卡器發(fā)射的全頻譜信號(hào)； 所述帶阻濾波器，由諧振器耦合到能量傳輸線(xiàn)上構(gòu)成，用于將所述全頻譜信號(hào)進(jìn)行濾波和編碼處理，生成編碼信號(hào)； 所述第一發(fā)送天線(xiàn)，用于向讀卡器反饋編碼信號(hào)； 其中，所述若干個(gè)帶阻濾波器之間的耦合系數(shù)不等，對(duì)應(yīng)輸出不同的編碼信號(hào)，所述讀卡器根據(jù)所反饋各頻點(diǎn)信號(hào)強(qiáng)弱的編碼信號(hào)識(shí)別標(biāo)簽的所記錄的各種信息。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)芯片標(biāo)簽，其特征在于:所述各帶阻濾波器中的諧振器與能量傳輸線(xiàn)之間的耦合間距不等，間距與耦合系數(shù)呈反比例關(guān)系。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)芯片標(biāo)簽，其特征在于:所述無(wú)芯片天線(xiàn)中的第一發(fā)送天線(xiàn)和第一接收天線(xiàn)極化方向正交。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的無(wú)芯片標(biāo)簽，其特征在于:所述讀卡器中設(shè)有極化方向正交的第二發(fā)送天線(xiàn)和第二接收天線(xiàn)，所述讀卡器的第二發(fā)送天線(xiàn)與無(wú)芯片天線(xiàn)中的第一發(fā)送天線(xiàn)相互平行，所述讀卡器的第二接收天線(xiàn)和無(wú)芯片天線(xiàn)中的第一接收天線(xiàn)相互平行。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的無(wú)芯片標(biāo)簽，其特征在于:所述讀卡器的第二發(fā)送天線(xiàn)發(fā)射全頻譜信號(hào)，全頻譜信號(hào)在各頻率點(diǎn)功率相等，所述第一接收天線(xiàn)為覆蓋全頻譜的寬頻帶天線(xiàn)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的無(wú)芯片標(biāo)簽，其特征在于:所述各個(gè)帶阻濾波器的走線(xiàn)寬度相同，所述帶阻濾波器可通過(guò)調(diào)整其整體寬度來(lái)調(diào)整其工作頻率。
【文檔編號(hào)】G06K19/067GK203433534SQ201320448047
【公開(kāi)日】2014年2月12日 申請(qǐng)日期:2013年7月25日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月25日
【發(fā)明者】章偉, 趙田野 申請(qǐng)人:章偉