CN101593289A - 声表面波射频识别无源电子标签 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种声表面波技术的射频识别无源标签，包括应答器、带有编码的声表面波压电芯片、读写器、天线，压电芯片上制作有叉指换能器及声波反射器，其特征在于，通过稳压整流、启动电子标签的调制解调、编码解码、时钟控制、通信发射、认证权限、加密解密、存储器工作，将EPROM储存的数据发射出去，或是接受读写器的指令更改和写入新的数据。该射频识别无源标签读取范围大，可达数米；可使用在金属和液体产品上；标签芯片与天线匹配简单，制作工艺成本低。
Description
技术领域
[001]本发明涉及电子信息技术领域中无源电子标签，尤其是涉及基于声表面波技术的射频识别无源标签。
背景技术
[002]射频识别(RFID)技术是一种无接触自动识别技术，其基本原理是利用射频信号及其空间耦合、传输特性，实现对静止的或移动中的待识别物品的自动机器识别。射频识别系统一般由两个部分组成，即电子标签和阅读器。电子标签与阅读器之间通过耦合元件实现射频信号的空间(无接触)耦合，在耦合通道内，根据时序关系，实现能量的传递、数据的交换。发生在阅读器和电子标签之间的射频信号的耦合类型有两种：
[003](1)电感耦合，通过空间高频交变磁场实现耦合，依据的是电磁感应定律。
[004](2)电磁反向散射耦合：雷达原理模型，发射出去的电磁波，碰到目标后反射，同时携带回目标信息，依据的是电磁波的空间传播规律。
[005]射频识别电子标签应用非常广泛，是目前快速发展的电子技术领域之一。基于声表面波技术的射频识别无源标签是应用现代电子学、声学、微电子工艺技术和雷达信号处理技术等的新成就，具有适应恶劣环境、无线无源、识别距离远、批量成本低等优点，与现有的IC芯片电子标签有良好的互补性。
发明内容
[006]本发明目的在于一种基于声表面波技术的射频识别无源标签。该射频识别无源标签读取范围大，可达数米；可使用在金属和液体产品上；标签芯片与天线匹配简单，制作工艺成本低。
[007]本发明的技术方案如下：
[008]一种声表面波技术的射频识别无源标签，包括应答器、带有编码的声表面波压电芯片、读写器、天线，压电芯片上制作有叉指换能器及声波反射器，其特征在于，通过稳压整流、启动电子标签的调制解调、编码解码、时钟控制、通信发射、认证权限、加密解密、存储器工作，将EPROM储存的数据发射出去，或是接受读写器的指令更改和写入新的数据。
[009]天线直接相连的叉指换能器将接收到的电脉冲转换为在晶片上传播的声表面波脉冲。
附图说明
图1：声表面波射频识别无源电子标签工作原理。
具体实施方式
[010]声表面波(SAW)是传播于压电晶体表面的机械波，其声速仅为电磁波速的十万分之一，传播衰耗很小。SAW器件是在压电基片上采用微电子工艺技术制作叉指形电声换能器和反射器耦合器等，利用基片材料的压电效应，通过输入叉指换能器(IDT)将电信号转换成声信号，并局限在基片表面传播，输出IDT将声信号恢复成电信号，实现电-声-电的变换过程，完成电信号处理过程，获得各种用途的电子器件。
[011]采用反向散射耦合机理的声表面波射频识别无源电子标签(下称声表面波标签，简称标签)系统，其应答器内有天线和带有编码的声表面波压电芯片，读写器为一小型雷达。系统工作原理如图1所示。压电芯片上制作有叉指换能器及声波反射器，反射器由多个反射体组成，作为带有特征码的反射目标。当读写器发出的射频询问脉冲被应答器的天线接收到后，与天线直接相连的叉指换能器将接受到的电脉冲转换为在晶片上传播的声表面波脉冲，因为晶片上声波反射器状态与编码有严格的对应，则被反射器反射的回波声脉冲串将带有编码信息。回波声脉冲串再由叉指换能器转换为射频电脉冲串，并从天线发射出去。读写器接收到回波脉冲串后，将放大和解码，输入计算机数据库，达到识别目的。
[012]由单换能器与有较长时延的反射器组成的反射延迟线结构(图1)，能压缩环境回波，提高标签的读写能力。反射器是按编码规则排列的反射体阵列，每个反射体提供一个有效回波脉冲分量。标签回波是一脉冲串，其脉冲串各分量的幅度、位相和时延等参数反映了编码特征。
[013]标签采用单换能器结构，压电基片材料选取和换能器参数设计与常规声表面波器件相同。采用单向换能器有助于降低标签的损耗，加大读写距离。
[014]电子标签技术应用领域非常广泛，包括物流管理、路桥收费、公共交通、门禁控制、防伪、农场的健康与安全监控识别、超市防盗和收费、航空行李分拣、邮包跟踪、工厂装配流水线控制和跟踪、设备和资产管理、体育竞赛等。SAW标签也适用于压力、应力、扭曲、加速度和温度等参数变化的测量，如铁路红外轴温探测系统的热轴定位、轨道衡、超偏载检测系统、汽车轮胎压力等。
Claims (2)
1.一种声表面波技术的射频识别无源标签，包括应答器、带有编码的声表面波压电芯片、读写器、天线，压电芯片上制作有叉指换能器及声波反射器，其特征在于，通过稳压整流、启动电子标签的调制解调、编码解码、时钟控制、通信发射、认证权限、加密解密、存储器工作，将EPROM储存的数据发射出去，或是接受读写器的指令更改和写入新的数据。
2.根据权利要求1的射频识别无源标签，其特征在于，天线直接相连的叉指换能器将接收到的电脉冲转换为在晶片上传播的声表面波脉冲。
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| CNA2008101133467A CN101593289A (zh) | 2008-05-28 | 2008-05-28 | 声表面波射频识别无源电子标签 |
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| CNA2008101133467A CN101593289A (zh) | 2008-05-28 | 2008-05-28 | 声表面波射频识别无源电子标签 |
Publications (1)
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2008
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