一种无芯片标签的制作方法
【专利摘要】一种无芯片标签，包括第一接收天线、第一发送天线和至少一个带阻滤波器，第一接收天线，用于接收读卡器发射的全频谱信号；带阻滤波器，由谐振器耦合到能量传输线上构成，用于将所述全频谱信号进行滤波和编码处理，生成编码信号；第一发送天线，用于向读卡器反馈编码信号；若干个带阻滤波器之间的耦合系数不等，对应输出不同的编码信号，读卡器根据所反馈各频点信号强弱的编码信号识别标签的所记录的各种信息。读卡器可在同一频率区间内，对标签进行扫描识别，节约了扫描的时间，提高扫描效率，不必设置多种滤波器，仅需要一种滤波器，设置各个滤波器和能量传输线之间的间距，获得不同的反馈编码信号，降低了标签的制备难度和制造成本。
【专利说明】一种无芯片标签
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及ー种电子标签，尤其是指ー种通过改变滤波器的耦合系数来获取不同编码信号的无芯片标签。
【背景技术】
[0002]以往的技术，无芯片标签的同一滤波器只能表示一位ニ进制数，如果无芯片标签期望保存更多的信息量，必须添加更多的不同尺寸，不同工作频率的其他滤波器；然而无芯片标签运用环境中，对标签尺寸往往有苛刻的要求，无法无限制地去添加不同尺寸的滤波器，因此标签信息量与标签尺寸成为ー个难以调和的矛盾。
实用新型内容
[0003]基于现有技术的不足，本实用新型的主要目的在于提供一种通过改变滤波器的耦合系数来获取不同编码信号的无芯片标签，以提升标签的读取效率，减低标签的制造成本和制造难度。
[0004]本实用新型提供了一种无芯片标签，其包括第一接收天线、第一发送天线和至少ー个带阻滤波器，其中，
[0005]所述第一接收天线，用于接收读卡器发射的全频谱信号；
[0006]所述带阻滤波器，由谐振器耦合到能量传输线上构成，用于将所述全频谱信号进行滤波和编码处理，生成编码信号；
[0007]所述第一发送天线，用于向读卡器反馈编码信号；
[0008]其中，所述若干个带阻滤波器之间的耦合系数不等，对应输出不同的编码信号，所述读卡器根据所反馈各频点信号強弱的编码信号识别标签的所记录的各种信息。
[0009]优选地，所述各带阻滤波器中的谐振器与能量传输线之间的耦合间距不等，间距与耦合系数呈反比例关系。通过设置不同的耦合间距，在同一频率带上，所述读卡器在无芯片标签反馈的编码信号中取各频点的最小反射信号强度值，通过归ー化处理，获得不同耦合间距下，表征反射信号的強弱差异的逻辑定义值。通过对各个信号强度输出值进行编码定义，反馈不同的编码信号，使得读卡器可在同一频率带上读取不同的标签信息。
[0010]优选地，所述读卡器根据全频谱信号的频率不同，对各个带阻滤波器进行分段间隔扫描。通过分段间隔扫描，以提高扫频的效率，节约读取的时间。所述读卡器按全频谱信号的频率从低到高进行扫描，所述每段全频谱信号的频率扫描区间为20-40MHZ，并取该频点扫描范围内的反射信号强度值的最小值，作为频点输出值。
[0011]优选地，所述无芯片天线中的第一发送天线和第一接收天线极化方向正交，可减小收发信号之间的互扰。所述读卡器中设有极化方向正交的第二发送天线和第二接收天线，所述读卡器的第二发送天线与无芯片天线中的第一发送天线相互平行，所述读卡器的第二接收天线和无芯片天线中的第一接收天线相互平行。
[0012]优选地，所述读卡器的第二发送天线发射全频谱信号，全频谱信号在各频率点功率相等。所述第一接收天线为覆盖全频谱的宽频带天线。
[0013]优选地，在标签上印刷采用相同的滤波器，通过设置滤波器中不同的耦合间距，以获得不同的反射信号強度值。
[0014]优选地，所述各个带阻滤波器的宽度相同，优选地，所述相同的滤波器在不同耦合间距的情况下，工作频率在同一扫频区间内，以节约扫频时间，提高扫频效率。
[0015]与现有技术相比，本实用新型ー种无芯片的标签中，通过分段扫频的方式，对标签中各个滤波器的频率段进行扫描，获取不等的反射信号强度值，节约扫描时间，提高扫描效率，并对所输出的反射信号強度值进行最小化输出处理，截取最小的反射信号強度值作为强度值的输出值，并对其进行编码定义，反馈至读卡器进行信号读取。另外，在标签中设置相同的带阻滤波器，通过改变谐振器和能量传输线之间的耦合间距，来调整滤波器的耦合系数，因各滤波器的耦合系数不同，所输出的反射信号强度值也各不相同，由于各个滤波器的走线宽度相同，特别是相同的滤波器，其反馈的工作频率范围相同，因此，读卡器可在同ー频率区间内，对标签进行扫描识别，大大节约了扫描的时间，提高扫描效率，同吋，不必设置多种滤波器，仅需要一种滤波器，设置各个滤波器和能量传输线之间的间距，来获得不同的反馈编码信号，大大降低了标签的制备难度和制造成本。
[0016]本实用新型无芯片的标签通过调整同一尺寸滤波器与信号传输线间的不同距离，产生不同耦合系数，从而调整同一频率下，反馈信号的強弱，以此作为编码信息，使得同一滤波器，同一频谱状态下，被赋予更大的信息量，打破了同一滤波器只能表示一位ニ进制数的限制，使得同一滤波器可以表示2位甚至多位ニ进制数，大大地提高了无芯片标签的信息储存量，同时降低了标签尺寸，适于更广的运用。
[0017]在本实用新型中，通过取该中心频点附近扫频范围内的反射信号强度值的最小值为频点输出值，可有效规避在实际生产过程中，由于介质、环境等影响，导致中心频点微小偏移的情况，取该频段内最小值，作为该中心频点的输出值，有效地解决了这个问题，使得频点输出值更准确，标签的生产良率和对使用环境的适应性都大幅提高。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1为本实用新型无芯片标签的系统不意图；
[0019]图2为本实用新型无芯片标签的结构示意图；
[0020]图3为本实用新型无芯片标签的整体等效电路图；
[0021]图4为本实用新型无芯片标签的带阻滤波器的结构示意图；
[0022]图5为本实用新型无芯片标签的单ー滤波器等效电路图；
[0023]图6为本实用新型无芯片标签的扫描示意图；
[0024]图7为本实用新型无芯片标签的S21值与频率的变化状态图；
[0025]图8为本实用新型无芯片标签的读卡器对频率f0反射信号強度扫描值；
[0026]图9为本实用新型无芯片标签的读卡器对频率f0值的反射信号強度输出值；
[0027]图10为本实用新型无芯片标签在无滤波器时S21值与频率的变化状态图；
[0028]图11为本实用新型无芯片标签在无滤波器时读卡器对频率f0反射信号强度扫描值；
[0029]图12为本实用新型无芯片标签在无滤波器时读卡器对频率f0反射信号强度输出值；
[0030]图13为本实用新型无芯片标签中两个滤波器的示意图；
[0031]图14为本实用新型无芯片标签两个滤波器时读卡器对频率f0与fl的扫描范围示意图；
[0032]图15为本实用新型无芯片标签两个滤波器时S21值与频率的变化状态图；
[0033]图16为本实用新型无芯片标签两个滤波器时读卡器对频率f0与fl的扫描范围示意图；
[0034]图17为本实用新型无芯片标签两个滤波器时读卡器对频率f0与fl的扫描范围示意图；
[0035]图18为本实用新型无芯片标签中两个滤波器中一个滤波器工作的示意图；
[0036]图19为本实用新型无芯片标签ー个滤波器时S21值与频率的变化状态图；
[0037]图20为本实用新型无芯片标签ー个滤波器时读卡器对频率f0与fl的扫描范围示意图；
[0038]图21为本实用新型无芯片标签ー个滤波器时读卡器对频率f0与fl的扫描范围示意图；
[0039]图22为本实用新型无芯片标签多个滤波器取不同耦合间距的结构示意图；
[0040]图23为图22中滤波器的W=5.2mm时不同耦合间距对应的S21值与频率的变化状态图；
[0041]图24为图22中滤波器的耦合间距も=0.2mm时，读卡器对f0反射信号强度输出值；
[0042]图25为图22中滤波器的耦合间距(I1=0.4mm时，读卡器对f0反射信号强度输出值；
[0043]图26为图22中滤波器的耦合间距d2=0.6mm吋，读卡器对f0反射信号强度输出值；
[0044]图27为图22中无滤波器时，读卡器对f0反射信号强度输出值。
【具体实施方式】
[0045]參照图1所示，本实用新型提供了一种无芯片标签1，其可应用于各种物品的表面进行数字化标识，包括第一接收天线10、第一发送天线11和至少ー个带阻滤波器12，其中，所述第一接收天线10，用于接收读卡器2发射的全频谱信号；所述带阻滤波器12，由谐振器120耦合到能量传输线121上构成，用于将所述全频谱信号进行滤波和编码处理，生成编码信号；所述第一发送天线11，用于向读卡器2反馈编码信号；其中，所述若干个带阻滤波器12之间的耦合系数不等，对应输出不同的编码信号，所述读卡器2根据所反馈各频点信号強弱的编码信号识别标签的所记录的各种信息。通过在标签中设置多个带阻滤波器12，经过滤波处理后，获得耦合系数不等的编码信号，以标识标签中的不同信息值。
[0046]所述第一接收天线10和第一发送天线11设于标签的两端。当读卡器2靠近标签I时，读卡器2向标签I发送全频谱信号，通过第一接收天线10接收所述全频谱信号，通过带阻滤波器12对其进行滤波处理，由于各个阻带滤波器12在不同频率点上，对全频率信号的耦合系数不同，生成不同的编码信息并传输至第一发送天线11，由发送至读卡器2中进行解读识别。
[0047]參照图2和图3所示，所述若干个带阻滤波器12中，包括若干个谐振器120分别耦合到能量传输线121上，在本实用新型的优选实施例中，所述各带阻滤波器12中的谐振器120与能量传输线121之间的间距不等，间距与耦合系数呈反比例关系，间距越大，耦合系数越小，同一频率上的带阻滤波器12的滤波深度越小，反之，间距越小，耦合系数越大，同一频率上的带阻滤波器12的滤波深度越大。在同一频率带上，所述读卡器在无芯片标签反馈的编码信号中取各频点的最小反射信号强度值，通过归ー化处理，获得不同耦合间距下，表征反射信号的強弱差异的逻辑定义值。根据反射回读卡器的该频点的信号強度不同，构成不同的编码信息。对所反馈的编码信号进行标记，若某一信号在ー个特定频率相对较弱，则标记为“0”，否则标记为“1”，当然，也可以做相反的逻辑定义，由频谱对信号数据进行了编码，每个带阻滤波器12所反射回读卡器的信号拥有唯一的频谱特征，即唯一的ID。在无芯片标签的工作频率范围内，为了使得读卡器具有良好的全面辐射特性，可从任意角度访问所述标签，所述标签的第一接收天线和第一发送天线可选圆盘单极子天线，其具有结构简单，有线极化，带宽可设计成很宽，并具有良好的全向辐射的特性。
[0048]參照图4所示，在带阻滤波器12中，所述谐振器120呈螺旋状，其与能量传输线121之间的间距为d，谐振器120为W，谐振器120的长度为L，谐振器螺旋结构走线之间的间距为g。通过控制W的尺寸，来控制谐振器的谐振频率，确定所述多带阻滤波器的中心频率fo，通过控制d的尺寸，来控制谐振器120与能量传输带121的耦合系数，从而确定所述带阻滤波器的滤波深度。在本实施例中，所述L=8.4mm, ff=4.8mm, g=0.2mm ；d=0.2mm。
[0049]參照图5所示，在带阻滤波器的等效电路中，Rr为该谐振器的等效电阻，其中，谐振器等效电感为Lr，等效电容为Cr，这两个等效电路值决定了谐振器的谐振频率，即决定了该带阻滤波器的中心频率，计算 公式如下:
[0050]
【权利要求】
1.一种无芯片标签，其包括第一接收天线、第一发送天线和至少ー个带阻滤波器，其特征在于: 所述第一接收天线，用于接收读卡器发射的全频谱信号； 所述带阻滤波器，由谐振器耦合到能量传输线上构成，用于将所述全频谱信号进行滤波和编码处理，生成编码信号； 所述第一发送天线，用于向读卡器反馈编码信号； 其中，所述若干个带阻滤波器之间的耦合系数不等，对应输出不同的编码信号，所述读卡器根据所反馈各频点信号強弱的编码信号识别标签的所记录的各种信息。
2.根据权利要求1所述的无芯片标签，其特征在于:所述各带阻滤波器中的谐振器与能量传输线之间的耦合间距不等，间距与耦合系数呈反比例关系。
3.根据权利要求1所述的无芯片标签，其特征在于:所述无芯片天线中的第一发送天线和第一接收天线极化方向正交。
4.根据权利要求3所述的无芯片标签，其特征在于:所述读卡器中设有极化方向正交的第二发送天线和第二接收天线，所述读卡器的第二发送天线与无芯片天线中的第一发送天线相互平行，所述读卡器的第二接收天线和无芯片天线中的第一接收天线相互平行。
5.根据权利要求4所述的无芯片标签，其特征在于:所述读卡器的第二发送天线发射全频谱信号，全频谱信号在各频率点功率相等，所述第一接收天线为覆盖全频谱的宽频带天线。
6.根据权利要求5所述的无芯片标签，其特征在于:所述各个带阻滤波器的走线宽度相同，所述带阻滤波器可通过调整其整体宽度来调整其工作频率。
【文档编号】G06K19/067GK203433534SQ201320448047
【公开日】2014年2月12日 申请日期:2013年7月25日 优先权日:2013年7月25日
【发明者】章伟, 赵田野 申请人:章伟