CN102663466A - 一种声表面波标签 - Google Patents
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Abstract
本发明属于电子信息技术领域,涉及一种声表面波标签,包括制作在压电基片上的叉指换能器和至少一组反射栅以及天线,所述的叉指换能器包括汇流电极和叉指电极,所述的汇流电极宽度为40μm,所述的叉指电极的宽度为0.4μm,两个相邻叉指电极的间隔为0.4μm,叉指长度为155μm;反射栅为开路栅。本发明的无源标签具有无源、尺寸小、抗干扰能力强、传输损耗低、作用距离远的优点,并且能在恶劣环境下工作。
Description
技术领域
本发明涉及电子信息技术领域中无源电子标签,特别是涉及一种超高频小尺寸声表面波标签。
背景技术
利用声表面波技术的电子标签始于上世纪80年代末,近年来声表面波标签的研究成为一个热点。声表面波电子标签是应用现代电子学、声学、半导体平面工艺技术和雷达及信号处理技术的新成就,它是有别于IC芯片识别的另一种新型非接触自动识别技术。由于其具有无源、被动、成本低廉等特点,能适应在恶劣环境下工作并且作用距离较远,综合性能较为优异,已成为射频识别技术发展的一个重要方向,引起了业界的广泛重视。
发明内容
本发明的目的是,优化现有的声表面波标签的各项参数,提供一种能够工作于2.4GHz的超高频无源声表面波标签。为此,本发明采用如下的技术方案:
一种基于2.4GHz的声表面波标签,包括制作在压电基片上的叉指换能器和至少一组反射栅以及天线,所述的叉指换能器包括汇流电极和叉指电极,所述的汇流电极宽度为40μm,所述的叉指电极的宽度为0.4μm,两个相邻叉指电极的间隔为0.4μm,叉指长度为155μm;反射栅为开路栅。
作为优选实施方式,反射栅的电极厚度为0.06μm,电极宽度为0.1μm,电极与电极的间距为0.1μm。
相对工作于915MHz的电子标签来说,2.4GHz为全球通用的ISM频段,该波段不需要许可即可使用,并且本发明提供的2.4GHz声表面波标签天线的体积小,有利于声表面波标签的小型化。该标签具有无源、尺寸小、抗干扰能力强、传输损耗低、作用距离远的优点,并且能在恶劣环境下工作。
附图说明
图1本发明涉及的声表面波标签工作原理图。
图2本发明的叉指换能器尺寸结构示意图。
图3本发明的叉指换能器尺寸结构剖面图。
图4本发明的叉指换能器形变图。
图5本发明的反射栅尺寸结构示意图。
图6本发明的反射栅尺寸结构剖面图。
图7本发明的的2.4GHz声表面波标签的完整结构示意图。
图8(a)(b)(c)(d)分别为第一组反射栅的不同编码的反射信号。
具体实施方式
下面结合附图和实施例,对本发明进行说明。
本发明的声表面波标签主要是由基板1、叉指换能器(IDT)2、反射栅33和天线4等部分组成的,如附图1所示。叉指换能器2是声表面波标签的核心构件,它广泛应用于声表面波的激励与检测,为获得频率为2.4GHz的声表面波。
实施例1:
设计出的叉指换能器2几何结构及具体尺寸如附图2和附图3所示,汇流电极5宽度为40μm,所述的叉指电极6的宽度为0.4μm,两个相邻叉指电极6的间隔为0.4μm,叉指长度为155μm。当在叉指换能器2的汇流电极5上加上交变电压时,基片内建立起交变电场,根据逆压电效应,每对叉指都会激发出声波,所有这些声波叠加起来就是叉指换能器2激发的声表面波,如附图4所示。反射栅3是由基片上的多根细长金属薄膜电极组成的,本发明采用的是开路反射栅3,由于反射栅3的反射系数主要与反射栅3的结构、电极的数量、厚度等参数有关,其中随着电极厚度的减小,声表面波的衰减系数会随之减小,另一方面,由于电极厚度的减小,开路栅的反射能力也随之减小,因此,为了兼顾声表面波标签的衰减特性与反射特性,最终选取反射栅3的电极7厚度为0.06μm,电极宽度为0.1μm以及间距为0.1μm,反射栅3的尺寸结构如附图5和附图6所示。
通过一系列优化,声表面波标签的最终尺寸为3mm×1.0mm,厚度为0.5mm。本实施例中的一组反射栅3的起始位置7与叉指换能器2之间的距离为1200μm,如附图7所示,图中8为终止位置。
实施例2:
标签的小型化大大降低了制造的成本,同时,在兼顾成本的前提下,声表面波标签可以具有很高的编码容量,例如,一个标签可以包含5组反射栅3,各组反射栅距离叉指换能器的长度不同,但每组反射栅的结构与实施例1相同,均有6个可放电极的位置,用二进制的“1”和“0”表示电极的有无,因此标签的容量为230,每一种编码方式对应唯一的反射信号,实施例2中,第一组反射栅的4种不同编码的反射信号,可以很好的应用于物流管理、路桥收费、公共交通、门禁控制、防伪、超市防盗和收费、航空行李分拣、邮包跟踪、生产线控制、设备和资产管理等领域。
Claims (2)
1.一种声表面波标签,包括制作在压电基片上的叉指换能器和至少一组反射栅以及天线,所述的叉指换能器包括汇流电极和叉指电极,其特征在于,所述的汇流电极宽度为40μm,所述的叉指电极的宽度为0.4μm,两个相邻叉指电极的间隔为0.4μm,叉指长度为155μm;反射栅为开路栅。
2.根据权利要求1所述的声表面波标签,其特征在于,反射栅的电极厚度为0.06μm,电极宽度为0.1μm,电极与电极的间距为0.1μm。
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Application publication date: 20120912 |