一种利用高频电磁耦合的方式为超高频标签提供能量的双频标签制造技术

本实用新型专利技术提供了一种利用高频电磁耦合的方式为超高频标签提供能量的双频标签，包括：高频部分电路结构和超高频部分电路结构；超高频部分电路结构将处于激活状态的标签存储的信息主动发送出去，被超高频阅读器接收，实现数据交换；高频部分电路结构通过高频阅读器天线电感耦合的方式来实现标签和阅读器天线之间的能量交换。本实用新型专利技术标签上的信息可自动被远距离无线传输至后台，特别适用于需要远距离场合。解决了无源射频识别标签无法远距离识别、远距离信息采集的难题，还解决了超高频标签极容易受干扰、无源标签转化成有源标签的供电等问题，可被广泛应用于物品、车辆、金属等不同的领域。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及射频识别领域，更具体的讲述涉及一种利用高频电磁耦合的方式为超高频标签提供能量，实现更稳定，通用性更强，距离更远的RFID双频标签。
技术介绍
RFID技术发展迅速，应用领域越来越广，高频标签比超高频标签节省能量，穿透非金属物体力强，超高频作用范围广，传送数据速度快，但是他们比较耗能，穿透力较弱，从信号干扰方面看，超高频比高频RFID系统更依赖于读取器和标签之间的通讯环境。高频技术的近场感应耦合减少了潜在的无线干扰，使高频技术对环境噪声和电磁干扰(EMI)有极强的“免疫力”。在一些实际运用中(例如商品特殊环境)，需要RFID标签具的更稳定，通用性更强，距离更远，通过使用所述RFID标签，能够显著提高可使用性、适用性。目前实际使用的RFID标签根据发射射频信号的方式不同，分为主动式和被动式两种。主动式标签主动向读写器发射射频信号，通常内置电池供电，又被称为有源标签，标签的工作电源完全由内部电池供给，同时标签电池的能量供应也部分地转换为标签与阅读器通讯所需的射频能量，返回信息发射信号功率大，一般具有较远的阅读距离，与被动标签相比成本更高；被动式标签不带电池，又称为无源标签，在阅读器的读出范围之外时，标签处于无源状态，在阅读器的读出范围之内时，标签从阅读器发出的射频能量中提取其工作所需的电源。返回信息发射信号功率小，写距离则较近一些，相对有源标签成本较低、使用寿命长，体积小。阅读器和标签之间的射频信号的耦合类型有两种:1、电感耦合，采取的变压器模型，通过空间高频交变磁场实现耦合。一般适用于中、低频工作的近距离射频识别系统，识别昨天距离小于lm，主要用于短距离、低成本的应用中。2、电磁反向散射，采取的是雷达原理模型，发射出去的电磁波，碰到目标后反射，同时携带回目标信息，依据的是电磁波的空间传播规律。识别距离大于lm，主要用于需要较长的读写距离和高读写速度的场合。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种利用高频电磁耦合的方式为超高频标签提供能量的双频标签。为此，本技术采用以下技术方案:一种利用高频电磁耦合的方式为超高频标签提供能量的双频标签，其特征在于所述双频标签包括:尚频部分电路结构、超尚频部分电路结构；超尚频部分电路结构包含具有存储功能的芯片和超高频天线，将处于激活状态的标签存储的信息主动发送出去，被超高频阅读器接收，实现数据交换；高频部分电路结构具有接收线圈及匹配电容构成的高频射频标签，尚频部分电路结构还具有整流、滤波和稳压电路；所述的尚频射频标签通过尚频阅读器天线电感耦合的方式来实现标签和阅读器天线之间的能量交换；高频射频标签连接所述整流、滤波和稳压电路，所述整流、滤波和稳压电路连接在所述芯片的电源引脚上，超高频天线连接在所述芯片的功能引脚上，由高频部分电路结构产生的感应电压为所述芯片供电，使得超高频部分被激活，标签获得工作能量。本技术所提供的双频标签通过高频电路的电感耦合方式从阅读器耦合线圈的辐射近场中获得工作能量，接收线圈上配置电容来构成8.2MHz频率高频射频标签，在此频率下可以得到较大的功率移转。此时通过超高频频段(860MHz-960MHz)电路为载体将标签信息传送至阅读器上。具体流程为高频部分利用线圈电磁耦合原理，采用线圈和电容连接后谐振的原理形成感应电流(电压)。电路中加入整流部分、滤波稳压部分及直接输出部分，将所需要的稳定的直流电压通过超高频匹配芯片连接的方式使得超高频电路得到足够的开启电压，标签获得工作能量，从无源标签的形式转换成有源标签(主动标签)，处于主动工作状态的标签和阅读器天线发射出的射频波相互作用，具有稳定的，较远的识读距离，实时完成数据交换。使用时只需进入对应高频段天线信号源的覆盖范围无需进行通讯设置和调试，就能正常工作。阅读器天线与本技术的“主动式”有源标签配合，有源标签在具体应用中与无源标签相比较，稳定超强的信号和超长的识别距离具有非常大的优势，即便粘贴到金属或含有水份的环境或者物件，通信距离也不会下降的特点，满足用户对识别距离较长的要求。同时，运用在批量识别时，减少了识别误差。本技术的高频部分和超高频部分也可分开独立使用。高频部分利用电磁耦合的原理与阅读器天线线圈回路的谐振使得获得工作能量，可单独使用在高频频段(8.2MHz)作为无源高频标签使用，主要应用在门禁、防盗等领域。超高频部分利用电磁反向散射原理，当标签进入阅读器的有效读取范围内时，标签被读取到，将信息通过反向散射调制的方式发送给阅读器，可单独使用在超高频频段(860MHz-960MHz)作为无源标签使用，主要应用仓储、物流、停车管理等领域。高频标签比超高频标签节省能量，穿透非金属物体力强，超高频作用范围广，传送数据速度快，但是他们比较耗能，穿透力较弱，从信号干扰方面看，超高频比高频RFID系统更依赖于读取器和标签之间的通讯环境。高频技术的近场感应耦合减少了潜在的无线干扰，使高频技术对环境噪声和电磁干扰有极强的“免疫力”，本技术通过利用无源RFID技术结构上巧妙的结合，所构成的一种全新的双频射频识别标签，其优点在于此结构标签上的信息可自动被远距离无线传输至后台，特别适用于需要远距离场合。解决了无源射频识别标签无法远距离识别、远距离信息采集的难题，还解决了超高频标签极容易受干扰、无源标签转化成有源标签的供电等问题，可被广泛应用于物品、车辆、金属等不同的领域。【附图说明】图1为本技术所提供的实施方式等效电路基本模型图；图2为本技术所提供的实施方式结构示意图。【具体实施方式】下面结合附图对本技术做详细说明:如图1所示，本技术的双频标签，其无源标签上的信息可自动被远距离无线传输至后台，无需物理布线，特别适用于需要远距离场合。解决了无源射频识别标签无法远距离识别、远距离信息采集的难题，还解决了无源标签转化成有源标签的供电问题。本技术的结构分为:尚频部分电路结构，超尚频部分电路结构。超尚频部分电路结构又包含芯片和超高频天线。高频部分电路结构I具有接收线圈及匹配电容构成的高频射频标签，尚频部分电路结构还具有整流、滤波和稳压电路；尚频部分电路结构通过尚频阅读器天线感应场的电感耦合的方式来实现标签和阅读器天线之间的能量交换，同时，利用时变磁场穿过闭合空间产生的感应电压转换后供芯片工作，将处于激活状态的标签存储的信息主动发送出去，被超高频阅读器接收，实现数据交换。本技术利用高频电磁耦合的方式为超高频标签提供能量，高频射频标签连接所述整流、滤波和稳压电路，所述整流、滤波和稳压电路连接在所述芯片的电源引脚上7上，超高频天线连接在芯片的功能引脚8上，由高频部分电路结构产生感应电压(即为芯片的开启电压)为芯片供电，使得超高频部分电路结构被激活，标签获得工作能量，成为有源标签，可实现主动工作。其具有更稳定的工作状态及更长的工作距离，实现从无源标签为有源标签的转换。【主权项】1.一种利用高频电磁耦合的方式为超高频标签提供能量的双频标签，其特征在于所述双频标签包括:尚频部分电路结构、超尚频部分电路结构；超尚频部分电路结构包含具有存储功能的芯片和超高频天线，将处于激活状态的标签存储的信息主动发送出去，被超高频阅读器接收，实现数据交换；高频部分电路结构具有接收线本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用高频电磁耦合的方式为超高频标签提供能量的双频标签，其特征在于所述双频标签包括：高频部分电路结构、超高频部分电路结构；超高频部分电路结构包含具有存储功能的芯片和超高频天线，将处于激活状态的标签存储的信息主动发送出去，被超高频阅读器接收，实现数据交换；高频部分电路结构具有接收线圈及匹配电容构成的高频射频标签，高频部分电路结构还具有整流、滤波和稳压电路；所述的高频射频标签通过高频阅读器天线电感耦合的方式来实现标签和阅读器天线之间的能量交换；高频射频标签连接所述整流、滤波和稳压电路，所述整流、滤波和稳压电路连接在所述芯片的电源引脚上，超高频天线连接在所述芯片的功能引脚上，由高频部分电路结构产生的感应电压为所述芯片供电，使得超高频部分被激活，标签获得工作能量。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：管圣芳，吴夏冰，陈莲娜，
申请(专利权)人：杭州思创汇联科技有限公司，杭州中瑞思创科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江;33