RU2176092C1 - Marker device for system of radio frequency identification - Google Patents
Marker device for system of radio frequency identification Download PDFInfo
- Publication number
- RU2176092C1 RU2176092C1 RU2000118105/09A RU2000118105A RU2176092C1 RU 2176092 C1 RU2176092 C1 RU 2176092C1 RU 2000118105/09 A RU2000118105/09 A RU 2000118105/09A RU 2000118105 A RU2000118105 A RU 2000118105A RU 2176092 C1 RU2176092 C1 RU 2176092C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- output
- acoustic waves
- surface acoustic
- input
- receiving
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к радиолокационной технике, в частности к маркерным устройствам для систем радиочастотной идентификации подвижных и неподвижных объектов. The invention relates to radar technology, in particular to marker devices for radio frequency identification systems of moving and stationary objects.
Известно, что маркерные устройства, устанавливаемые на объектах, подлежащих идентификации, могут быть как активными, содержащими источники питания, так и пассивными, в которых источники питания отсутствуют. Во многих случаях пассивные маркерные устройства оказываются более предпочтительными, поскольку они обеспечивают скрытность работы, удобства и надежность в эксплуатации. Это позволяет использовать пассивные маркерные устройства в системах управления доступом, устройствах регистрации и учета подвижных объектов, охранных системах для предотвращения хищений со складов и магазинов. It is known that marker devices installed on objects to be identified can be both active, containing power sources, and passive, in which there are no power sources. In many cases, passive marker devices are preferable because they provide stealth, convenience and reliability. This allows the use of passive marker devices in access control systems, registration and metering devices for moving objects, security systems to prevent theft from warehouses and stores.
Известны маркерные устройства для систем радиочастотной идентификации, работающие на поверхностных акустических волнах (патенты США N 3273146, М. кл. G 01 S 13/80, 1966; N 4725841, M.кл. G 01 S 13/80, 1988), в которых принятый антенной маркерного устройства запросный радиосигнал с помощью входного и выходного преобразователей на поверхностных акустических волнах последовательно преобразуется в энергию поверхностных акустических волн и обратно в энергию радиосигнала, переизлучаемого антенной маркерного устройства. Marker devices for radio frequency identification systems operating on surface acoustic waves are known (US Pat. N 3273146, M. cl. G 01 S 13/80, 1966; N 4725841, M. cl. G 01 S 13/80, 1988), of which the request signal received by the antenna of the marker device using the input and output transducers on surface acoustic waves is successively converted into the energy of surface acoustic waves and back into the energy of the radio signal reradiated by the antenna of the marker device.
Недостатком описанных выше маркерных устройств является малая дальность действия, связанная с большими потерями, вносимыми входным и выходным преобразователями на поверхностных акустических волнах. The disadvantage of the marker devices described above is the short range associated with the large losses introduced by the input and output transducers on surface acoustic waves.
Наиболее близким аналогом к заявляемому техническому решению является маркерное устройство, описанное в патенте РФ N 105993, приоритет от 21.12.92, М.кл. G 01 S 13/75. The closest analogue to the claimed technical solution is a marker device described in the patent of the Russian Federation N 105993, priority from 12/21/92, M.cl. G 01 S 13/75.
Маркерное устройство содержит плату с размещенными на ней приемной и излучающей антеннами, а также устройством на поверхностных акустических волнах, выполненным в виде подложки из пьезоэлектрического материала, на которой размещены входной и выходной электродные преобразователи на поверхностных акустических волнах. The marker device comprises a board with receiving and emitting antennas located on it, as well as a device on surface acoustic waves made in the form of a substrate of piezoelectric material, on which input and output electrode transducers on surface acoustic waves are placed.
Маркерное устройство работает следующим образом. На приемную антенну устройства поступает запросный радиосигнал, который преобразуется входным преобразователем в энергию поверхностной акустической волны. Распространяясь вдоль звукопровода, выполненного в виде подложки из пьезоэлектрического материала, поверхностные акустические волны достигают выходного преобразователя и преобразуются в энергию радиосигнала, которая переизлучается излучающей антенной. Marker device operates as follows. A radio signal is received at the receiving antenna of the device, which is converted by the input transducer into the energy of a surface acoustic wave. Propagating along a sound duct made in the form of a substrate of piezoelectric material, surface acoustic waves reach the output transducer and are converted into radio signal energy, which is reradiated by the emitting antenna.
Недостатком описанного выше технического решения является малая дальность действия маркерного устройства из-за больших потерь, выносимых устройством на поверхностных акустических волнах, а также из-за потерь при преобразовании радиосигнала в энергию поверхностных акустических волн и при обратном преобразовании из-за рассогласования приемной и излучающей антенн маркерного устройства и преобразователей на поверхностных акустических волнах, обладающих большой емкостью. The disadvantage of the technical solution described above is the short range of the marker device due to the large losses carried by the device on surface acoustic waves, as well as due to losses in the conversion of the radio signal into the energy of surface acoustic waves and in the inverse transformation due to a mismatch between the receiving and emitting antennas marker devices and transducers on surface acoustic waves with a large capacity.
Задачей изобретения является увеличение дальности действия маркерного устройства. The objective of the invention is to increase the range of the marker device.
Поставленная задача решается тем, что маркерное устройство для системы радиочастотной идентификации, содержащее плату и размещенные на ней приемную и излучающую антенны, а также устройство на поверхностных акустических волнах, выполненное в виде подложки из пьезоэлектрического материала, на которой размещены входной и выходной электродные преобразователи на поверхностных акустических волнах, снабжено размещенными на плате приемной, выходной и согласующими катушками индуктивности, причем приемная катушка индуктивности одним концом соединена с приемной антенной, выполненной в виде четвертьволнового вибратора, а другим концом соединена с первой согласующей катушкой индуктивности, другой конец которой подключен к входу входного электродного преобразователя на поверхностных акустических волнах, выход которого через токопроводящую дорожку, расположенную на плате, соединен с входом выходного электродного преобразователя на поверхностных акустических волнах, выход которого через вторую согласующую катушку индуктивности и выходную катушку индуктивности соединен с излучающей антенной, выполненной в виде четвертьволнового вибратора, причем выходной электродный преобразователь на поверхностных акустических волнах выполнен фазокодированным. The problem is solved in that a marker device for a radio frequency identification system, comprising a board and receiving and emitting antennas placed on it, as well as a device on surface acoustic waves, made in the form of a substrate of piezoelectric material, on which the input and output electrode converters on surface acoustic waves, equipped with a receiving, output and matching inductance coils located on the board, the receiving inductance coil at one end connected to a receiving antenna made in the form of a quarter-wave vibrator, and the other end connected to the first matching inductor, the other end of which is connected to the input of the input electrode transducer on surface acoustic waves, the output of which is connected to the input of the output electrode through the conductive track located on the board a transducer based on surface acoustic waves, the output of which is connected through a second matching inductor and an output inductor radiating antenna configured as a quarter-wave vibrator, and an output transducer electrode on the surface acoustic wave is made of phase-coded.
Заявляемое изобретение имеет следующие отличительные признаки:
- маркерное устройство снабжено размещенными на плате приемной, выходной и согласующими катушками индуктивности;
- последовательное соединение через токопроводящую дорожку, расположенную на плате, выходного и выходного электродных преобразователей устройства на поверхностных акустических волнах;
- выполнение выходного электродного преобразователя на поверхностных акустических волнах фазокодированным;
- выполнение приемной и излучающей антенн в виде четвертьволнового вибратора.The claimed invention has the following distinctive features:
- the marker device is equipped with a receiving, output and matching inductance coils placed on the board;
- serial connection through the conductive track located on the board, the output and output electrode transducers of the device on surface acoustic waves;
- implementation of the output electrode transducer on surface acoustic waves phase-coded;
- the implementation of the receiving and emitting antennas in the form of a quarter-wave vibrator.
По первому отличительному признаку необходимо отметить, что использование приемной, выходной и согласующих катушек индуктивности снижает потери электромагнитной энергии при приеме и излучении и тем самым увеличивает радиус действия маркерного устройства для системы радиочастотной идентификации. According to the first distinguishing feature, it should be noted that the use of receiving, output and matching inductance coils reduces the loss of electromagnetic energy during reception and radiation and thereby increases the radius of action of the marker device for a radio frequency identification system.
По второму отличительному признаку следует отметить, что последовательное соединение входного и выходного электродных преобразователей уменьшает статическую емкость преобразователей, снижает потери электромагнитной энергии при приеме и излучении, улучшает согласование антенн с преобразователями и тем самым увеличивает радиус действия маркерного устройства для системы идентификации. According to the second distinguishing feature, it should be noted that the serial connection of the input and output electrode converters reduces the static capacitance of the transducers, reduces the loss of electromagnetic energy during reception and radiation, improves the matching of antennas with the transducers, and thereby increases the range of the marker device for the identification system.
По третьему отличительному признаку необходимо отметить, что выполнение выходного электродного преобразователя на поверхностных акустических волнах фазокодированым позволяет сформировать на выходе устройства на поверхностных акустических волнах фазоманипулированный радиосигнал со своим заранее выбранным персональным кодом, который обладает повышенной помехоустойчивостью и позволяет при оптимальном приеме увеличить дальность действия. According to the third distinguishing feature, it is necessary to note that the implementation of phase-coded output electrode transducer on surface acoustic waves makes it possible to form a phase-shifted radio signal with its pre-selected personal code at the output of the device on surface acoustic waves, which has increased noise immunity and allows to increase the range with optimal reception.
По четвертому отличительному признаку необходимо отметить, что выполнение приемной и излучающей антенн в виде четвертьволнового вибратора позволяет при полном согласовании с входным и выходным преобразователями снизить потери электромагнитной энергии и тем самым увеличить радиус действия маркерного устройства, а также позволяет упросить конструкцию маркерного устройства для системы радиочастотной идентификации по сравнению с ближайшим аналогом, создать удобное в пользовании, компактное маркерное устройство. According to the fourth distinguishing feature, it should be noted that the implementation of the receiving and emitting antennas in the form of a quarter-wave vibrator allows, in full agreement with the input and output converters, to reduce electromagnetic energy losses and thereby increase the radius of the marker device, and also allows to simplify the design of the marker device for the radio frequency identification system Compared with the closest analogue, create an easy-to-use, compact marker device.
Сущность заявляемого маркерного устройства для системы радиочастотной идентификации иллюстрируется чертежами, где на фиг. 1 представлен общий вид маркерного устройства, на фиг. 2 - устройство на поверхностных акустических волнах, на фиг. 3 - эквивалентная электрическая схема маркерного устройства, представленного на фиг. 1, на фиг. 4 - временные диаграммы работы заявляемого маркерного устройства. The essence of the inventive marker device for a radio frequency identification system is illustrated by drawings, where in FIG. 1 shows a general view of the marker device, FIG. 2 - a device on surface acoustic waves, in FIG. 3 is an equivalent circuit diagram of the marker device of FIG. 1, in FIG. 4 - time diagrams of the operation of the claimed marker device.
В соответствии с чертежами фиг. 1-3 маркерное устройство для системы радиочастотной идентификации содержит плату 1 и размещенные на ней приемную 2 и излучающую 8 антенны, а также устройство на поверхностных акустических волнах 6 (фиг. 2), выполненное в виде подложки 9 из пьезоэлектрического материала, на которой размещены входной 10 и выходной 11 электродные преобразователи на поверхностных акустических волнах. В качестве пьезоэлектрического материала подложки может быть использован, например, ниобат лития (LiNbO3).In accordance with the drawings of FIG. 1-3, a marker device for a radio frequency identification system comprises a
На плате 1 также размещены приемная 3, выходная 7 и согласующие 4, 5 катушки индуктивности, причем приемная катушка индуктивности 3 одним концом соединена с приемной антенной 2, выполненной в виде четвертьволнового вибратора, а другим концом соединена с первой согласующей катушкой индуктивности 5, другой конец которой подключен к входу входного электродного преобразователя 10 на поверхностных акустических волнах, выход которого через токопроводящую дорожку, расположенную на плате 1, соединен с входом выходного электродного преобразователя 11 на поверхностных акустических волнах, выход которого через вторую согласующую катушку индуктивности 4 и выходную катушку индуктивности 7 соединен с излучающей антенной 8, выполненной в виде четвертьволнового вибратора, причем выходной электродный преобразователь 11 на поверхностных акустических волнах выполнен фазокодированным и представляет собой пары электродов, подключенных к суммирующим шинам в соответствии с заранее выбранным кодом. Принцип построения фазокодированных преобразователей изложен в книге Д. Моргана "Устройства обработки сигналов на поверхностных акустических волнах", М., "Радио и связь", 1990, с. 290. На фиг. 2 приведен пример подключения электродов выходного преобразователя 11 для кода 000100. A receiving 3, output 7 and matching inductance coils 4 are also located on the
Работу предлагаемого устройства рассмотрим с помощью эквивалентной электрической схемы, приведенной на фиг. 3, где входной 10 и выходной 11 преобразователи маркерного устройства изображены в виде конденсаторов, как элементы, обладающие емкостью. Маркерное устройство с помощью приемной антенны 2, выполненной в виде четвертьволнового вибратора (фиг. 1), принимает зондирующий сигнал в виде короткого радиоимпульса [U1 (t), фиг. 4], излучаемый антенной приемно-передающего блока системы радиочастотной идентификации (на чертежах не указан). Принятый сигнал через приемную катушку индуктивности 3 и первую согласующую катушку индуктивности 5 поступает на электроды входного преобразователя 10 на поверхностных акустических волнах, образующего емкость. Во входном преобразователе 10, расположенном на подложке 9, из пьезоэлектрического материала за счет обратного пьезоэлектрического эффекта происходит преобразование электромагнитной энергии радиоимпульса в энергию импульса поверхностных акустических волн. Этот импульс, содержащий энергию поверхностной акустической волны, распространяется вдоль поверхности звукопровода, представляющего собой пьезоэлектрическую подложку, достигает электродов выходного преобразователя 11, в котором за счет прямого пьезоэлектрического эффекта преобразуется в радиосигнал, представляющий собой фазоманипулированный импульс [U2 (t), фиг. 4], который с выходного преобразователя 11 поступает на вторую согласующую катушку индуктивности 4 и, пройдя выходную катушку индуктивности 7, переизлучается в пространство антенной 8, представляющей собой четвертьволновый вибратор (фиг. 1). Переизлученный сигнал, содержащий индивидуальный код маркерного устройства, поступает на приемно-передающий блок системы радиочастотной идентификации, в котором происходит детектирование и выделение информационного сигнала, соответствующего индивидуальному коду маркерного устройства [U3 (t), фиг. 4].We consider the operation of the proposed device using an equivalent electrical circuit shown in FIG. 3, where the
Заявляемое в качестве изобретения маркерное устройство позволяет снизить потери электромагнитной энергии при приеме и излучении и тем самым увеличить радиус действия маркерного устройства. The inventive marker device can reduce the loss of electromagnetic energy during reception and radiation, and thereby increase the radius of action of the marker device.
Кроме того, заявляемое маркерное устройство не требует дополнительных источников питания, так как оно способно накапливать и сохранять необходимую для передачи информации энергию в паузах между зондирующими импульсами, поступающими из приемно-передающего блока системы радиочастотной идентификации. In addition, the inventive marker device does not require additional power sources, as it is able to accumulate and store the energy necessary for transmitting information in the pauses between the probe pulses coming from the transmitting and receiving unit of the radio frequency identification system.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2000118105/09A RU2176092C1 (en) | 2000-07-11 | 2000-07-11 | Marker device for system of radio frequency identification |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2000118105/09A RU2176092C1 (en) | 2000-07-11 | 2000-07-11 | Marker device for system of radio frequency identification |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2176092C1 true RU2176092C1 (en) | 2001-11-20 |
Family
ID=20237560
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2000118105/09A RU2176092C1 (en) | 2000-07-11 | 2000-07-11 | Marker device for system of radio frequency identification |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2176092C1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7425894B2 (en) | 2003-07-23 | 2008-09-16 | Ovd Kinegram Ag | Security element for radio frequency identification |
RU2573702C2 (en) * | 2014-03-06 | 2016-01-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный технический университет" | Marker device for systems of radio frequency identification |
RU2652150C2 (en) * | 2016-09-07 | 2018-04-25 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева" (НГТУ) | Strip bridge passive non-linear radio responder |
-
2000
- 2000-07-11 RU RU2000118105/09A patent/RU2176092C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7425894B2 (en) | 2003-07-23 | 2008-09-16 | Ovd Kinegram Ag | Security element for radio frequency identification |
RU2573702C2 (en) * | 2014-03-06 | 2016-01-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный технический университет" | Marker device for systems of radio frequency identification |
RU2652150C2 (en) * | 2016-09-07 | 2018-04-25 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева" (НГТУ) | Strip bridge passive non-linear radio responder |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4322425B2 (en) | Reflector circuit | |
US6060815A (en) | Frequency mixing passive transponder | |
US8260204B2 (en) | Wireless communication system using surface acoustic wave (SAW) second harmonic techniques | |
KR100226117B1 (en) | Proximity detecting apparatus | |
US5254997A (en) | Retrodirective interrogation responsive system | |
JP2533800B2 (en) | Microwave response device | |
US8441168B2 (en) | Saw sensor tags with enhanced performance | |
WO2017189511A1 (en) | System and method for wireless power transfer using time reversed electromagnetic wave propagation | |
EP0253877A1 (en) | Aerial systems. | |
JP2018532117A (en) | Low loss acoustic wave sensor and tag and high performance antenna and method for its remote activation | |
JPS61104281A (en) | Surface sonic passive transponder with sonic reflector | |
RU2176092C1 (en) | Marker device for system of radio frequency identification | |
JPH08500223A (en) | Identification device | |
CN104200262A (en) | Large-capacity surface acoustic wave radio frequency tag | |
RU2496123C1 (en) | Marker-subharmonic parametric scatterer | |
RU2742539C1 (en) | Active transmitting and receiving antenna by shirokov | |
Hausleitner et al. | Cordless batteryless wheel mouse application utilizing radio requestable SAW devices in combination with the giant magneto-impedance effect | |
RU2108596C1 (en) | Radio complex searching for markers | |
Zhao et al. | SAW RFID with enhanced penetration depth | |
RU2370792C2 (en) | Method of location detection of burried bio-objects or their remains and device for its performance | |
RU2290697C1 (en) | Marking device | |
RU2248235C1 (en) | Method and device for determining location of buried biological objects or their remnants | |
RU2491573C1 (en) | Double-loop parametric scatterer | |
RU2270517C1 (en) | Device for encoding at surface acoustic waves for passive transponder | |
RU2573702C2 (en) | Marker device for systems of radio frequency identification |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20040712 |
|
NF4A | Reinstatement of patent | ||
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20070712 |