本發(fā)明涉及一種具有新型反射柵結(jié)構(gòu)的聲表面波射頻識(shí)別標(biāo)簽。

背景技術(shù)：

聲表面波(SAW)射頻識(shí)別技術(shù)采用表面波器件作為射頻標(biāo)簽，屬于射頻識(shí)別技術(shù)的分類(lèi)之一，是不同于IC芯片識(shí)別的無(wú)源無(wú)芯片的新型非接觸自動(dòng)識(shí)別技術(shù)。其工作在射頻波段，具有純無(wú)源且抗電磁干擾能力強(qiáng)等特點(diǎn)，因此SAW技術(shù)實(shí)現(xiàn)的電子標(biāo)簽具有其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，是對(duì)集成電路技術(shù)的補(bǔ)充，其研究已成一個(gè)熱點(diǎn)。

典型的SAWRFID標(biāo)簽系統(tǒng)包括閱讀器和射頻標(biāo)簽兩部分，閱讀器經(jīng)天線發(fā)射射頻查詢脈沖并接收標(biāo)簽返回的信號(hào)，處理后獲得閱讀范圍內(nèi)的標(biāo)簽信息。SAW標(biāo)簽是一個(gè)單口器件，包括壓電基片、標(biāo)簽天線、叉指換能器(IDT)和一系列編碼的反射柵。IDT直接與標(biāo)簽的天線連接，接收從閱讀器發(fā)射的查詢信號(hào)，并發(fā)射由標(biāo)簽反射柵產(chǎn)生的應(yīng)答信號(hào)。

新技術(shù)的出現(xiàn)，提高了標(biāo)簽的編碼容量，其中以相位編碼、時(shí)間延遲編碼和正交頻率編碼(OFC)表現(xiàn)尤為突出。OFC編碼是通過(guò)采用短路的布拉格反射柵以反射特定頻率的信號(hào)，完成對(duì)信息的編碼。反射柵陣列的中心頻率由金屬電極的周期決定，在相同基底材料下，金屬柵周期越長(zhǎng)，對(duì)應(yīng)中心頻率越低；相反，周期越短，中心頻率越高。相較于使用CDMA技術(shù)的表面波標(biāo)簽，采用OFC標(biāo)簽，在編碼容量、傳輸信號(hào)衰減及抗干擾等方面都有進(jìn)步。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)上述問(wèn)題，本發(fā)明提出一種具有新型反射柵結(jié)構(gòu)的SAWRFID標(biāo)簽，它在常規(guī)的聲表面波射頻識(shí)別標(biāo)簽的基礎(chǔ)上，對(duì)標(biāo)簽的反射柵結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)優(yōu)化，同時(shí)采用正交頻率編碼技術(shù)，減小了相鄰頻率間的重疊和干擾，有利于提高反射信號(hào)攜帶信息的準(zhǔn)確度。本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種具有反射柵結(jié)構(gòu)的聲表面波射頻識(shí)別標(biāo)簽，包括壓電基底3及設(shè)置在其上的叉指換能器IDT和七組反射柵2以及，其特征在于，IDT的金屬電極周期數(shù)為9，寬度90um，長(zhǎng)1000um，高為0.1μm；七組反射柵對(duì)應(yīng)的金屬電極周期數(shù)分別為23.5,24,24.5,25,25.5,26,26.5，并且固定每組反射柵的柵寬為250um,柵長(zhǎng)為1000um，柵高為0.1um，使得七組反射柵的中心頻率滿足正交頻率編碼條件，按照頻率從小到大的順序給七組柵編號(hào)，分別為f1,f2,f3,f4,f5,f6,f7，按照七組柵的頻率編號(hào)，將奇數(shù)編號(hào)的四組反射柵放置于IDT的一側(cè)，將偶數(shù)編號(hào)的三組反射柵放置于IDT的另一側(cè)，兩列柵距離IDT的距離相同，均為1900μm。

本發(fā)明由于采取以上技術(shù)方案，其具有以下優(yōu)點(diǎn)：

(1)相較于傳統(tǒng)的編碼方式，采用OFC編碼有利于減小信號(hào)在頻域上的干擾，信號(hào)平均功率譜密度低，有較高的隱蔽性。

(2)將反射柵分列IDT兩側(cè)，在頻域上進(jìn)行了分隔，進(jìn)一步減小了信號(hào)在頻域上的重疊和干擾，有利于提高反射信號(hào)攜帶信息的準(zhǔn)確度。

(3)通過(guò)COM模型，對(duì)本發(fā)明所提出的新型結(jié)構(gòu)進(jìn)行仿真計(jì)算，根據(jù)得出的S11參數(shù)曲線圖，參見(jiàn)圖2，頻率歸一化為中心頻率，虛線為奇數(shù)組即放置在IDT右側(cè)反射柵的反射頻率，實(shí)線為偶數(shù)組即放置在IDT左側(cè)反射柵的反射頻率。能夠看出分列IDT兩側(cè)的反射柵的頻率在頻域上相互正交，且重疊度小，相互干擾較小。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的具有正交頻率編碼的新型反射柵結(jié)構(gòu)的聲表面波標(biāo)簽結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中標(biāo)號(hào)說(shuō)明：1叉指換能器(IDT)；2七組反射柵；3 128°YZ-LiNbO3壓電基底。

圖2是本發(fā)明的聲表面波標(biāo)簽的COM仿真結(jié)果示意圖。

圖3是本發(fā)明的聲表面波標(biāo)簽的另一結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中標(biāo)號(hào)說(shuō)明：1叉指換能器(IDT)；2七組反射柵；3 128°YZ-LiNbO3壓電基底。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施對(duì)本發(fā)明進(jìn)行說(shuō)明。

參見(jiàn)圖1，本發(fā)明提供的新型反射柵結(jié)構(gòu)的聲表面波標(biāo)簽，具體包括叉指換能器1，七組反射柵2以及壓電基底3。在采用128°YZ-LiNbO3材料的壓電基底上放置一組叉指換能器(IDT)和七組反射柵，IDT與反射柵均采用金屬鋁材料。IDT的金屬電極周期數(shù)為9，IDT寬為L(zhǎng)_IDT即90um，長(zhǎng)為1000um，高為0.1um；七組反射柵對(duì)應(yīng)的金屬電極周期數(shù)分別為23.5,24,24.5,25,25.5,26,26.5，并且固定每組反射柵的柵寬為250um,柵長(zhǎng)為1000um，柵高為0.1um。使得七組反射柵的中心頻率滿足正交頻率編碼條件，按照頻率從小到大的順序給七組柵編號(hào)，分別為f1,f2,f3,f4,f5,f6,f7。按照七組柵的頻率編號(hào)，將奇數(shù)編號(hào)的四組反射柵放置于IDT的右側(cè)，將偶數(shù)編號(hào)的三組反射柵放置于IDT的左側(cè)，兩列柵距離IDT的距離相同，均為L(zhǎng)，即1900um。該裝置有別于傳統(tǒng)的反射柵結(jié)構(gòu)，采用將反射柵分列IDT兩側(cè)的放置方式，IDT將接收到的詢問(wèn)信號(hào)轉(zhuǎn)化為聲表面波信號(hào)，該聲波信號(hào)沿著基片表面向左右兩側(cè)反射柵傳播。通過(guò)聲波信號(hào)的反射，由IDT接收到的反射信號(hào)攜帶左右兩側(cè)反射柵的頻率特性。經(jīng)過(guò)IDT進(jìn)行信號(hào)轉(zhuǎn)化，由閱讀器接收，再進(jìn)行后續(xù)信號(hào)濾波處理等即可獲得反射柵的編碼信息。與此類(lèi)似的，還可以將兩列反射柵組平行放置，具體結(jié)構(gòu)參見(jiàn)圖3。其效果與圖1結(jié)構(gòu)相同。