[發明專利]一種非接觸無源射頻標簽及其閱讀系統

無效

• 申請號: 200610079032.0
• 申請日: 2006-04-30
• 公開（公告）號: CN101064014A
• 公開（公告）日: 2007-10-31
• 發明（設計）人: 喬東海;湯亮;宮銘舉;田靜
• 申請（專利權）人: 中國科學院聲學研究所
• 主分類號: G06K19/077
• 分類號: G06K19/077;G06K7/00
• 代理公司: 北京泛華偉業知識產權代理有限公司
• 代理人: 高存秀

技術領域

本發明屬于無線射頻識別技術領域，具體地說，本發明涉及一種非接觸無源射頻標簽及其閱讀系統。

背景技術

無線射頻識別技術(RFID，Radio?Frequency?Identification)是一種非接觸的自動識別技術，其基本原理是利用射頻信號和空間耦合(電磁耦合或電磁傳播)傳輸特性，實現對被識別物體的自動識別。

電磁傳播或者電磁反向散射耦合，即所謂的雷達原理模型，發射出去的電磁波碰到目標后反射，同時攜帶回目標信息，依據的是電磁波的空間傳播規律。電磁反向散射耦合方式一般適合于高頻、微波工作的遠距離射頻識別系統。典型的工作頻段包括：430～460MHz，865～928MHz，2.35～2.45GHz，5.4～6.8GHz。識別的作用距離為0.1～1米，典型作用距離為3～10米。

射頻標簽系統一般由兩部分組成，即電子標簽(應答器，Tag)和閱讀器(也叫讀頭，即Reader)。在RFID的實際應用中，電子標簽附著在被識別的物體上(表面或內部)，當帶有電子標簽的被識別物品通過閱讀器的可識別區域時，閱讀器自動以無接觸的方式將電子標簽中的約定識別信息取出，從而實現自動識別物品或自動收集物品識別信息的功能。

目前已有的射頻標簽(RFID)一般由集成電路IC芯片和相關的天線組成。讀出器天線發射無線電信號給標簽，射頻標簽(RFID)通過自己的專用天線接收此信號，利用他從信號得到的能量(有的RFID標簽上裝有電源)啟動標簽上的集成電路芯片工作。讀出器也是由天線、信號收發接收器和譯碼器組成。一旦RFID標簽上的芯片被激活啟動后，就進行需要的讀出、寫入操作，讀出器可把通過天線得到的標簽芯片中的數據，經過譯碼送往主計算機處理。

這種采用由集成電路IC芯片構成的無源射頻標簽，在工作時，首先要從閱讀器獲得足夠的能量，當收到的能量達到一定的域值時，標簽中的IC才開始工作。因此，識別時間長，在應用范圍上受到一定的限制。工作在較高頻率段時(如工作在430～460MHz，865～928MHz，2.35～2.45GHz，5.4～6.8GHz頻段)，由于內部沒有射頻振蕩器，這樣，反射回閱讀器的射頻信號載波的頻率穩定度比較差，給閱讀器快速準確識別帶來一定的困難。

發明內容

本發明的目的是克服現有技術的不足，采用體聲波多模諧振器本身作為射頻或微波信號源，從而提供一種能夠直接對閱讀器的查詢信號進行應答，可以工作在300MHz～10GHz的工作范圍，并且易于一體化集成的非接觸無源射頻標簽及其閱讀系統。

為實現上述發明目的，本發明提供的非接觸無源射頻標簽，包括射頻波信號源和射頻天線301，其特征在于，所述射頻信號源采用體聲波多模諧振結構，包括由下至上依次分布的體聲波諧振腔體310、底電極330、壓電薄膜340和頂電極360；所述體聲波諧振腔體310是一種體聲波傳播固體介質，其固體介質材料采用藍寶石單晶、釔鋁石榴石或熔融石英；所述底電極330和頂電極360均為金屬電極，所述的底電極330和頂電極360與所述的射頻天線301連接。

上述技術方案中，所述射頻信號源還包括位于體聲波諧振腔體310和底電極330之間的聲學耦合層320；所述聲學耦合層320是用于聲學阻抗匹配的一層或多層聲傳播介質；所述聲學耦合層320的聲阻抗接近所述壓電薄膜340聲阻抗與所述體聲波諧振腔體310聲阻抗乘積的平方根。

上述技術方案中，所述射頻信號源還包括位于壓電薄膜340和頂電極360之間的絕緣層350。

上述技術方案中，所述壓電薄膜340是磁控濺射方法生成的壓電薄膜，或者是化學微加工方法制作的壓電單晶薄膜，或者是用溶膠法制作的壓電薄膜。

上述技術方案中，還包括一在射頻天線301和射頻信號源之間實現阻抗匹配的天線匹配電路302；所述天線匹配電路302一端口與所述的底電極330和頂電極360連接，另一端口與所述的射頻天線301相連接。

上述技術方案中，所述的射頻天線301采用鞭狀天線或復合介質天線，或者采用與所述射頻信號源集成在一起的微帶天線，或者采用導電油墨制作的線狀天線。