双天线无源UHF RFID标签制造技术

本发明专利技术涉及了一种双天线无源UHF RFID标签，属于射频识别领域。所述标签包括双天线，整流电路，放大电路，IDS-SL900A芯片；双天线模块包括折合偶极子天线和弯折偶极子天线，弯折偶极子天线接收RF能量给标签芯片供电，折合偶极子天线通过反向散射耦合进行通信；整流与放大电路模块给芯片提供稳定电压，使其正常工作；所述双天线正交极化，小型化以满足标签体积的要求。本发明专利技术较无源标签识别距离远，较有源标签寿命长，无需另加电源，在UHF RFID系统中应用前景广阔。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于射频识别技术与天线
，涉及适于无源UHF RFID标签的双天线技术。
技术介绍
RFID(射频识别)技术利用射频信号进行非接触式双向通信，自动识别目标对象并获取相关信息数据已成功应用于生产制造、物流仓储、交通运输、医疗卫生、公共安全等各个领域。它利用射频信号的空间耦合实现无接触式数据传递，并通过信息的相互传递达到识别对象的目的。近年来，RFID技术的不断发展使得电子标签需求越来越大，研究越来越深入，按照电子标签供电系统的不同可以分为有源标签、半有源标签、无源标签。有源标签和半有源标签具有外置的电池，通过外置的电池为标签芯片的工作提供能量，其优点是有较远的通信距离，可以增加更多的电路并且功能强；缺点是价格高，体积大，标签的使用寿命受到限制，而且随着标签内电池电力的消耗，数据传输的距离会越来越小，影响系统的正常工作。无源标签依靠阅读器的射频信号提供能量使其工作，有着体积小、成本低、寿命长、免维护、使用便捷等优点，是RFID标签的主流产品。然而，无源标签的识别距离却受到了限制，因此，对于无源标签仍需改进，以适用于远距离识别。对于无源标签，天线一方面为芯片的工作提供能量，另一方面通过反向散射耦合进行通信，远距离下芯片不能被激活，缩短了识别距离。本专利技术提供了一种新型UHF RFID无源标签，该标签具有双天线结构，图1为天线结构图，天线I专门接收能量用以标签芯片的工作，天线2进行反向散射耦合通信，该标签可以弥补无源单天线标签的缺点，填补技术空白。
技术实现思路
为了实现无源UHF RFID标签远距离通信，本专利技术提供了一种双天线无源RFID标签，所述技术方案如下:双天线无源UHF RFID标签，包括:双天线(折合偶极子天线、弯折偶极子天线);整流电路；放大电路；标签芯片IDS-SL900A。标签的设计是双天线与标签芯片的结合，弯折偶极子天线为芯片提供能量，折合偶极子天线进行通信，整流电路将交流电转为直流电，放大电路为芯片工作提供稳定需求的电压。折合偶极子天线与弯折偶极子天线正交极化，减小耦合度。整流、放大电路采用电容和肖特基二极管的组合，使交流电变为直流电并放大到芯片所需电压。IDS-SL900A芯片是UHF半无源RFID标签芯片，工作频率860MHz?960MHz，外接电源和天线就可以正常工作，本专利技术以弯折偶极子天线和整流放大电路作为标签芯片的供电电源。所述双天线采用折合偶极子天线与弯折偶极子天线两类，其特征是在保证正常工作的前提下缩减天线尺寸，符合标签小型化设计目的。所述整流、放大电路采用肖特基二极管和电容、电感的贴片式封装，并未集成化，以进行后期测量。【附图说明】:为了更清楚的说明专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一个实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造劳动性的前提下，还可以根据附图获得其他的附图。图1是本专利技术双天线结构示意图；图2是本专利技术UHF RFID标签结构实例图。【具体实施方式】:为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术实施方式作进一步地详细描述。本专利技术的主旨是提出一种使用双天线来实现无源标签的通信，有源标签通过外置电池为标签芯片工作提供能量，因而受到很多限制，用单独天线来获得能量，将RF信号转换成标签芯片所需要的能量，以满足标签芯片的正常工作。所提方法对于无源标签距离短，有源标签寿命短、价格尚等缺点具有重要的指导意义。下面结合附图1、附图2对本专利技术实施方式作进一步地详细描述。图1是本专利技术双天线结构示意图，天线I为弯折偶极子天线，专门接收能量用以标签芯片的工作，天线2为折合偶极子天线，进行反向散射耦合通信。参照图1，两天线垂直放置，使其正交极化，减小相互耦合，工作于同一频段，互不干扰。弯折偶极子天线连续弯折，电流具有相反相位，同时提供容性和感性的电抗，相互抵消，引起谐振频率的减小，从而减小天线的尺寸。折合偶极子天线两端折叠对于阻抗的调整具有很大的空间，天线I与天线2采用小型化技术，减小了天线尺寸，对于标签设计的小型化具有很大的意义。图2是本专利技术UHFRFID标签结构实例图，弯折偶极子天线将接收到的RF信号通过整流电路与放大电路转化成标签芯片所需要的能量，折合偶极子天线专门负责通信，二者正交极化，互不干扰。参照图2，整流电路和放大电路将交流电转化成直流电，标签芯片进行信号的后处理，以实现与阅读器的正常通信。双天线UHF RFID无源标签较无源标签识别距离远，较有源标签寿命长，无需另加电源，应用前景广阔。进一步地，为了适应工程设计要求，双天线可以是其他类型天线，如微带天线、PIFA (平面倒F天线)、以及其他偶极子天线等，具体实现时，本专利技术实例对此不做限制。进一步地，为了使标签天线和芯片更好的阻抗匹配，使标签芯片接收到更多的能量，整流电路与放大电路可以采用其他形式，集成或置于芯片中，具体实现时，本专利技术实例对此不作限制。综上所述，本专利技术涉及了一种双天线无源UHF RFID标签，该专利技术将在射频识别领域具有重要应用。本领域技术人员可以理解附图只是一个实施例的示意图，上述本专利技术实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。以上所述仅为本专利技术的较佳实施例，并不限制本专利技术，凡在本专利技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。【主权项】1.双天线无源UHFRFID标签，包括:双天线(折合偶极子天线、弯折偶极子天线)、整流电路、放大电路、标签芯片IDS-SL900A，其特征是: 所述标签是双天线与标签芯片的结合，一个天线为标签芯片提供稳定能量，另一天线进行通信，二者互不影响。2.根据权利I要求，所述双天线为弯折偶极子天线和折合偶极子天线，其特征是二者正交极化，互不影响，两天线也可为微带天线、PIFA (平面倒F天线)、以及其他偶极子天线等。3.根据权利I要求，所述整流电路与放大电路为芯片外部电路，其特征是电容与肖特基二极管的搭建，也可使用其他电子器件集成或置于芯片中。4.根据权利I要求，所述UHF半无源RFID标签芯片为IDS-SL900A芯片，其特征是只需外接电源和天线就可以正常工作。【专利摘要】本专利技术涉及了一种双天线无源UHF？RFID标签，属于射频识别领域。所述标签包括双天线，整流电路，放大电路，IDS-SL900A芯片；双天线模块包括折合偶极子天线和弯折偶极子天线，弯折偶极子天线接收RF能量给标签芯片供电，折合偶极子天线通过反向散射耦合进行通信；整流与放大电路模块给芯片提供稳定电压，使其正常工作；所述双天线正交极化，小型化以满足标签体积的要求。本专利技术较无源标签识别距离远，较有源标签寿命长，无需另加电源，在UHF？RFID系统中应用前景广阔。【IPC分类】G06K19/077, H01Q1/22【公开号】CN105224980【申请号】CN201510581357【专利技术人】李建雄, 陈明省, 宋战伟, 董颖惠, 刘鹏雪 【申请人】天津工业大学【公开日】2016年1月6日【申请日】2015年9月10日本文档来自技高网...

【技术保护点】
双天线无源UHF RFID标签，包括：双天线(折合偶极子天线、弯折偶极子天线)、整流电路、放大电路、标签芯片IDS‑SL900A，其特征是：所述标签是双天线与标签芯片的结合，一个天线为标签芯片提供稳定能量，另一天线进行通信，二者互不影响。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李建雄，陈明省，宋战伟，董颖惠，刘鹏雪，
申请(专利权)人：天津工业大学，
类型：发明
国别省市：天津;12