[發明專利]一種綁定物性的超高頻RFID安全標簽設計方法

有效

• 申請號: 201611150452.3
• 申請日: 2016-12-14
• 公開（公告）號: CN106779011B
• 公開（公告）日: 2020-08-28
• 發明（設計）人: 楊晨蔚;王剛;陶永會
• 申請（專利權）人: 中國科學技術大學
• 主分類號: G06K19/07
• 分類號: G06K19/07;G06K19/077
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責任公司 11251
• 代理人: 楊學明;顧煒

1.一種綁定物性的超高頻RFID安全標簽設計方法，其特征在于，通過在超高頻RFID標簽中適當位置采用與標簽附著物體的材質電磁特性參數具有強耦合特性的結構，并開展結構優化設計，使得RFID標簽的工作性能對標簽附著物體的材質電磁特性改變敏感化，實現RFID標簽與其所附著物體物性有效綁定，其中，綁定特性表現為讀取性能隨貼附物體電磁特性微小變化而劇烈變化，采用該方法設計的超高頻物性綁定RFID安全標簽，可以保證其僅當附著于經過標簽綁定設計的物體表面時，才能有正常閱讀性能，當其附著物體的介電常數有微小變化時，標簽的閱讀性能顯著降低，或不能正常工作，從而提高RFID系統的信息安全；

接入了特殊構造的，與物體材料電磁參數有強耦合特性結構的標簽，當材料電磁參數變化時，標簽與芯片間的功率傳輸特性會發生極大的改變，這種標簽表現出高Q值特點；

當天線滿足以下兩個條件時，天線擁有較大的特點，

1).當天線在諧振點f₀處，天線-芯片間有較高的功率傳輸系數τ＝τ₀；

2).天線有較窄帶寬B，其中天線帶寬B定義為：當τ＝τ'時，B＝|f₀-f₁|+|f₀-f₂|，f₁,f₂為τ＝τ'時的頻率；

Q值是描述天線性能的一個物理量，考慮到射頻標簽是由天線與芯片共同組成，其Q值應是個有載Q值的表達形式：其中因為芯片阻抗固定，Q_chip固定不變，主要研究外部Q值Q_ant即可，外部Q值表達式為可見當諧振頻率不變時，高天線外部Q值將導致標簽擁有較窄的帶寬，符合與前述條件2)所要求，即，天線Q值可以描述標簽與物體介電常數間的耦合程度，Q值越高，耦合度越高，標簽對物體介電常數變化的敏感度越高，高Q值可以替代條件2)作為物性綁定標簽設計的一個設計目標；

標簽輸入阻抗與要專門設計的標簽的功率傳輸系數及Q值密切相關，可以通過擁有彎折的或擁有分布特點的特殊結構實現多樣化的輸入阻抗幅頻響應，進而滿足上述兩點要求。

2.根據權利要求1所述的綁定物性的超高頻RFID安全標簽設計方法，其特征在于，采用在標簽中加入與物性緊密耦合的結構進行標簽設計，結構特征包括zigzag型結構，蜿蜒線型結構，分布式碎片結構或分布式線狀結構；

其中zigzag型結構，其特點是擁有若干彎角轉折的“之字形”線狀結構，其中，結構的彎折次數不定，彎角角度可以不同，每段線狀結構的長度可以任意選取，左右兩邊的“之字型”結構的末端可以連在一起也可以斷開；蜿蜒線型耦合結構，其特點是擁有若干彎曲迂回的線狀結構，其中結構的彎曲次數不定，線與線間的角度不定，線長不定，結構可以存在間斷；分布式碎片結構，此結構的特點是黑白相間碎片網格代表了金屬結構的有無，結構無規則排列，這種結構遍歷了所有涉及區域范圍內存在的片狀結構，此碎片結構單元可以以圓形，方形，三角形，多邊形，環形形式存在，單元排布密度可調，分布式線狀碎片結構，此結構與分布式碎片結構類似，由分布的線狀結構組成，線長短可調，角度可變。

3.根據權利要求2所述的綁定物性的超高頻RFID安全標簽設計方法，其特征在于，在諧振點處，對標簽與芯片間進行高性能功率傳輸設計。

4.根據權利要求3所述的綁定物性的超高頻RFID安全標簽設計方法，其特征在于，標簽性能對材質的電導率，或者復介電常數實部或虛部變化敏感。