專利名稱：一種智能雙天線uhf rfid電子標(biāo)簽的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及射頻識(shí)別領(lǐng)域，特別涉及一種UHFRFID電子標(biāo)簽。
背景技術(shù)：
隨著RFID (RadioFrequencyIdentification,射頻識(shí)別)技術(shù)的發(fā)展，RFID 系統(tǒng)逐漸應(yīng)用到社會(huì)的各行各業(yè)中，RFID系統(tǒng)主要由標(biāo)簽、閱讀器、數(shù)據(jù)傳輸和處理系統(tǒng)三部分組成。RFID電子標(biāo)簽具有持久性、信息接收傳播穿透性強(qiáng)、存儲(chǔ)信息容量大和種類多等優(yōu)點(diǎn)。在射頻識(shí)別系統(tǒng)中，按照電子標(biāo)簽供電系統(tǒng)的不同結(jié)構(gòu)，RFID電子標(biāo)簽主要分為有源標(biāo)簽、半有源標(biāo)簽和無(wú)源標(biāo)簽。有源標(biāo)簽和半有源標(biāo)簽具有外置的電池，通過(guò)外置的電池為標(biāo)簽芯片的工作提供能量，無(wú)源標(biāo)簽依靠閱讀器的射頻信號(hào)提供能量。在超高頻和微波射頻識(shí)別系統(tǒng)中，無(wú)源標(biāo)簽與閱讀器之間的能量傳遞以及通信方式為反向散射調(diào)制，即當(dāng)電子標(biāo)簽進(jìn)入閱讀器的工作區(qū)域時(shí)，閱讀器發(fā)射的一部分能量被電子標(biāo)簽吸收，另一部分能量以不同的強(qiáng)度散射到各個(gè)方向，散射的部分能量被閱讀器天線接收，通過(guò)對(duì)接收信號(hào)的放大和處理，便可得到電子標(biāo)簽的相關(guān)信息。發(fā)明人在實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)至少存在以下缺點(diǎn)和不足:現(xiàn)有的無(wú)源RFID電子標(biāo)簽主要采用單天線結(jié)構(gòu)，在無(wú)源RFID電子標(biāo)簽與閱讀器通信時(shí)，標(biāo)簽天線與閱讀器天線之間的極化失配以及標(biāo)簽與閱讀器通信時(shí)反向散射調(diào)制使得在閱讀器發(fā)射的能量中，只有較少部分的能量能夠被無(wú)源RFID電子標(biāo)簽吸收利用，縮短了無(wú)源RFID電子標(biāo)簽的通信距離，限制了無(wú)源RFID系統(tǒng)的大規(guī)模應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
為了使無(wú)源RFID電子標(biāo)簽?zāi)軌蚪邮崭嗟哪芰?、通信距離得到進(jìn)一步提升，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種用于提高接收能量的智能雙天線UHF RFID電子標(biāo)簽，所述技術(shù)方案如下:一種用于提高接收能量的智能雙天線UHF RFID電子標(biāo)簽，所述電子標(biāo)簽包括:雙端口標(biāo)簽芯片、兩個(gè)正交極化的標(biāo)簽天線；所述兩個(gè)正交極化的標(biāo)簽天線與所述雙端口標(biāo)簽芯片的兩個(gè)端口分別相連；所述標(biāo)簽天線采用正交極化方式；所述兩個(gè)標(biāo)簽天線分別工作于兩種工作模式之一:第一種工作模式是標(biāo)簽天線僅用于接收能量，第二種工作模式是標(biāo)簽天線同時(shí)用于接收能量和通信；所述標(biāo)簽天線的形狀所決定的阻抗和所述雙端口標(biāo)簽芯片的輸入阻抗共軛匹配；所述雙端口標(biāo)簽芯片能夠根據(jù)標(biāo)簽天線接收功率的大小通過(guò)選擇鍵值S智能地選擇所述標(biāo)簽天線的工作模式，將接收功率大的標(biāo)簽天線設(shè)置為第一種工作模式，將接收功率小的標(biāo)簽天線設(shè)置為第二種工作模式。本發(fā)明實(shí)施例提供的技術(shù)方案的有益效果是:
通過(guò)采用正交極化的雙天線和雙端口標(biāo)簽芯片的部分電路實(shí)現(xiàn)智能天線系統(tǒng)，使得電子標(biāo)簽與閱讀器通信時(shí)也持續(xù)不斷地接收閱讀器的射頻能量，而且減小了天線之間的互耦、減小與閱讀器天線所輻射的電磁波之間的極化失配損失。因此，所述電子標(biāo)簽天線系統(tǒng)在不影響通信的同時(shí)，極大地提高了電子標(biāo)簽接收到的能量，從而增加了電子標(biāo)簽的通
信距離。


:為了更清楚地說(shuō)明發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)附圖獲得其他的附圖。圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的電路結(jié)構(gòu)圖。圖2是本發(fā)明的雙端口標(biāo)簽芯片功能框圖。
具體實(shí)施方式
:為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施方式作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。為了使無(wú)源RFID電子標(biāo)簽?zāi)軌蚪邮崭嗟哪芰?、通信距離得到進(jìn)一步提升，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種用于提高接收能量的智能雙天線UHF RFID電子標(biāo)簽，詳見(jiàn)下文描述:本發(fā)明提出了一種智能雙天線UHF RFID電子標(biāo)簽，這種電子標(biāo)簽由雙端口標(biāo)簽芯片和正交極化的兩個(gè)標(biāo)簽天線組成。其中，兩個(gè)標(biāo)簽天線與雙端口標(biāo)簽芯片內(nèi)部部分電路所組成的天線系統(tǒng)具有智能，雙端口標(biāo)簽芯片根據(jù)標(biāo)簽天線接收功率的大小通過(guò)選擇鍵值S智能地選擇所述標(biāo)簽天線的工作模式，將接收功率大的標(biāo)簽天線設(shè)置為專門接收能量的專用天線，即在通信過(guò)程中不參與反向散射調(diào)制通信，將接收功率小的標(biāo)簽天線設(shè)置為同時(shí)接收能量和在通信過(guò)程中進(jìn)行反向散射調(diào)制通信的天線。正交極化的兩個(gè)天線可以減小天線之間的互耦、減小與閱讀器天線所輻射的電磁波之間的極化失配損失。因此，此天線系統(tǒng)在不影響通信的同時(shí)，提高了電子標(biāo)簽接收到的能量，進(jìn)一步增加了電子標(biāo)簽的通信距離。圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的電路結(jié)構(gòu)圖。參見(jiàn)圖1，該RFID電子標(biāo)簽包括:雙端口標(biāo)簽芯片、兩個(gè)正交極化的標(biāo)簽天線；所述兩個(gè)標(biāo)簽天線與所述雙端口標(biāo)簽芯片的兩個(gè)端口分別相連。圖2是本發(fā)明的雙端口標(biāo)簽芯片功能框圖。參見(jiàn)圖2，雙端口標(biāo)簽芯片根據(jù)標(biāo)簽天線接收功率的大小通過(guò)選擇鍵值S智能地選擇所述標(biāo)簽天線的工作模式，將接收功率大的標(biāo)簽天線設(shè)置為專門接收能量的專用天線，即在通信過(guò)程中不參與反向散射調(diào)制通信，將接收功率小的標(biāo)簽天線設(shè)置為同時(shí)接收能量和在通信過(guò)程中進(jìn)行反向散射調(diào)制通信的天線。具體地，標(biāo)簽天線的形狀應(yīng)滿足能夠接收UHF和微波頻段的射頻電磁波，例如:915MHz 和 2.45GHz 的頻段。為了增加RFID電子標(biāo)簽的通信距離，可以通過(guò)修改標(biāo)簽天線形狀和尺寸來(lái)使整體天線的阻抗與雙端口標(biāo)簽芯片的輸入阻抗共軛匹配，并且使其具有更高的增益以及輻射效率，具體實(shí)現(xiàn)時(shí)，本發(fā)明實(shí)施例對(duì)此不作限制。進(jìn)一步地，為了適應(yīng)工程設(shè)計(jì)要求，標(biāo)簽天線可以是偶極子天線，具體實(shí)現(xiàn)時(shí)，本發(fā)明實(shí)施例對(duì)此不作限制。具體實(shí)現(xiàn)時(shí)，本發(fā)明實(shí)施例對(duì)雙端口標(biāo)簽芯片的通信協(xié)議、閱讀器不做限制。具體實(shí)現(xiàn)時(shí)，可以研究符合天線電參數(shù)要求的小型化天線，以便用于對(duì)電子標(biāo)簽體積有小型化要求的場(chǎng)合，具體實(shí)現(xiàn)時(shí)，本發(fā)明實(shí)施例對(duì)此不做限制。綜上所述，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種用于提高能量接收的智能雙天線UHF RFID電子標(biāo)簽，它減小了天線之間的互耦、減小與閱讀器天線所輻射的電磁波之間的極化失配損失。因此，此天線系統(tǒng)在不影響通信的同時(shí)，既提高了電子標(biāo)簽的靈敏度，又極大地提高了電子標(biāo)簽接收到的能量，進(jìn)一步提高了電子標(biāo)簽的通信距離，能夠促進(jìn)無(wú)源UHF RFID系統(tǒng)的大規(guī)模應(yīng)用，產(chǎn)生巨大的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解附圖只是一個(gè)優(yōu)先實(shí)施例的示意圖，上述本發(fā)明實(shí)施例序號(hào)僅僅為了描述，不代表實(shí)施例的優(yōu)劣。 以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種智能雙天線UHF RFID電子標(biāo)簽，所述電子標(biāo)簽包括:雙端口標(biāo)簽芯片和兩個(gè)正交極化的標(biāo)簽天線；其特征是:所述兩個(gè)標(biāo)簽天線與所述雙端口標(biāo)簽芯片的兩個(gè)端口分別相連；所述標(biāo)簽天線分別工作于兩種工作模式之一:第一種工作模式是標(biāo)簽天線用于專門接收能量，第二種工作模式是標(biāo)簽天線同時(shí)用于接收能量和通信。所述雙端口標(biāo)簽芯片能夠根據(jù)標(biāo)簽天線接收功率的大小通過(guò)選擇鍵值S智能地選擇所述標(biāo)簽天線的工作模式，將接收功率大的標(biāo)簽天線設(shè)置為第一種工作模式，將接收功率小的標(biāo)簽天線設(shè)置為第二種工作模式。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種RFID電子標(biāo)簽，其特征是:所述標(biāo)簽天線是偶極子類型的天線。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種RFID電子標(biāo)簽，其特征是:所述標(biāo)簽天線的形狀所決定的阻抗和所述雙端口標(biāo)簽芯片的 輸入阻抗共軛匹配。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種智能雙天線UHF(Ultra High Frequency，超高頻)RFID電子標(biāo)簽，屬于射頻識(shí)別技術(shù)領(lǐng)域，所述電子標(biāo)簽包括雙端口標(biāo)簽芯片和兩個(gè)正交極化的標(biāo)簽天線。所述兩個(gè)標(biāo)簽天線分別工作于兩種工作模式之一第一種工作模式是標(biāo)簽天線僅用于接收能量，第二種工作模式是標(biāo)簽天線同時(shí)用于接收能量和通信。所述雙端口標(biāo)簽芯片能夠根據(jù)標(biāo)簽天線接收功率的大小通過(guò)選擇鍵值S智能地選擇所述標(biāo)簽天線的工作模式，將接收功率大的標(biāo)簽天線設(shè)置為第一種工作模式，將接收功率小的標(biāo)簽天線設(shè)置為第二種工作模式。本發(fā)明減小了因極化失配引起的損耗，提高了標(biāo)簽接收的能量，增加了標(biāo)簽的通信距離。
文檔編號(hào)G06K19/077GK103218651SQ20131008649
公開(kāi)日2013年7月24日 申請(qǐng)日期2013年3月19日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月19日
發(fā)明者李建雄, 曲海濤, 于毅敏, 段本亮, 肖康, 陳曉宇, 劉崇, 袁文東, 李運(yùn)祥 申請(qǐng)人:天津工業(yè)大學(xué)