[发明专利]一种基于时域散射调制的无芯片RFID标签

说明书

本发明公开了一种基于时域散射调制的无芯片RFID标签。包括贴片天线结构和编码金属滑片，贴片天线结构包括五层结构；第五层中，圆形金属焊盘和月牙形金属焊盘均布置在第四层介质板底面且之间连接一个集总电阻，圆形金属焊盘通过一根长金属轴和第一层金属铜片连接，第三层金属接地底面连接一根短金属轴并穿出第四层介质板后和月牙形金属焊盘一起底面覆盖编码金属滑片；编码金属滑片相对于贴片天线结构滑动，滑动过程中和短金属轴、月牙形金属焊盘电接触；编码金属滑片是在带状介质基板上间隔布置一个矩形金属贴片构成。本发明成本低、结构紧凑、厚度薄、编码容量大，可以广泛应用于门禁系统、商业物流、企业供应链等各种涉及身份识别的领域。

技术领域

本发明属于射频识别技术(RFID)的一种标签，具体涉及一种基于时域散射调制的无芯片RFID标签。

背景技术

射频识别技术(RFID)是一种非接触式自动识别技术，他通过电磁场的空间耦合实现信息传递和接收，以达到识别的目的。但是传统RFID标签采用了硅芯片，成本比较高，没法广泛应用于低成本领域。

无芯片RFID技术是射频识别技术的新领域，它所使用的标签不使用传统的硅芯片，而是利用制作材料的特殊性，或者通过标签结构的特殊布局来实现特定的电磁特性，进而实现数据编码、存储。经过了十多年的发展，无芯片标签已经具有体积小、低成本、可印刷等特点，成为了射频自动识别领域一个十分活跃的研究方向。目前，无芯片标签已经开始正式应用于医学领域。

从编码方式分析，无芯片RFID标签设计主要有三种方案：基于频谱签名编码、基于时域反射编码、基于相位-幅度反向散射混合编码。国内外学者提出了不少结构，各有优缺点。Stevan Preradovic等人提出了多螺旋谐振器无芯片标签，以带宽和标签体积换取编码容量。Ferran Paredes等人提出了一种基于微带线电磁耦合的无芯片标签，以阅读距离换取大容量编码，读取装置需要紧贴标签。

目前缺乏一种集成本低、尺寸紧凑、大编码容量于一身的无芯片标签结构和处理。

发明内容

为了解决背景技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种基于时域散射调制的无芯片RFID标签，综合了频谱签名编码和时域反射编码两个原理的特点，提出了一种基于时域散射调制的无芯片RFID标签方案，具有大编码容量、结构紧凑、低成本的优点。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

所述无芯片RFID标签包括一个多层次的贴片天线结构和编码金属滑片，贴片天线结构包括从上到下依次层叠组成的第一层金属铜片、第二层介质板、第三层金属接地、第四层介质板和第五层编码层；第五层编码层具体包括编码金属滑片、集总电阻、圆形金属焊盘和月牙形金属焊盘，圆形金属焊盘和月牙形金属焊盘均布置在第四层介质板底面，圆形金属焊盘和月牙形金属焊盘之间连接一个集总电阻，第三层金属接地上开设通孔，圆形金属焊盘通过一根长金属轴和第一层金属铜片连接，长金属轴穿过通孔，第三层金属接地底面连接一根短金属轴，短金属轴的下端穿出第四层介质板后和月牙形金属焊盘位于同一平面上，这样圆形焊盘经过直接贯穿第二、三、四层结构的长金属轴，与第一层金属铜片相连；而月牙形焊盘附近经过直接贯穿第四层介质板的短金属轴，与第三层金属接地相连；短金属轴的下端面和月牙形金属焊盘底面覆盖同一编码金属滑片。

所述的编码金属滑片相对于贴片天线结构沿垂直于短金属轴的下端和月牙形金属焊盘之间连线的方向滑动，且在滑动过程中编码金属滑片始终均和短金属轴、月牙形金属焊盘保持接触；所述的编码金属滑片是在带状介质基板上间隔布置一个矩形金属贴片构成。

所述的第二层介质层和第四层介质层的材料相同。

所述的第二层介质板和第四层介质板所用材料均为Rogers RO3035。

所述的带状介质基板的材料和第二层介质层、第四层介质层材料相同。

所述的集总电阻是工作在无芯片RFID标签工作频率的射频电阻。