[发明专利]一种绑定物性的超高频RFID安全标签设计方法

权利要求书

1.一种绑定物性的超高频RFID安全标签设计方法，其特征在于，通过在超高频RFID标签中适当位置采用与标签附着物体的材质电磁特性参数具有强耦合特性的结构，并开展结构优化设计，使得RFID标签的工作性能对标签附着物体的材质电磁特性改变敏感化，实现RFID标签与其所附着物体物性有效绑定，其中，绑定特性表现为读取性能随贴附物体电磁特性微小变化而剧烈变化，采用该方法设计的超高频物性绑定RFID安全标签，可以保证其仅当附着于经过标签绑定设计的物体表面时，才能有正常阅读性能，当其附着物体的介电常数有微小变化时，标签的阅读性能显著降低，或不能正常工作，从而提高RFID系统的信息安全；

接入了特殊构造的，与物体材料电磁参数有强耦合特性结构的标签，当材料电磁参数变化时，标签与芯片间的功率传输特性会发生极大的改变，这种标签表现出高Q值特点；

当天线满足以下两个条件时，天线拥有较大的特点，

1).当天线在谐振点f₀处，天线-芯片间有较高的功率传输系数τ＝τ₀；

2).天线有较窄带宽B，其中天线带宽B定义为：当τ＝τ'时，B＝|f₀-f₁|+|f₀-f₂|，f₁,f₂为τ＝τ'时的频率；

Q值是描述天线性能的一个物理量，考虑到射频标签是由天线与芯片共同组成，其Q值应是个有载Q值的表达形式：其中因为芯片阻抗固定，Q_chip固定不变，主要研究外部Q值Q_ant即可，外部Q值表达式为可见当谐振频率不变时，高天线外部Q值将导致标签拥有较窄的带宽，符合与前述条件2)所要求，即，天线Q值可以描述标签与物体介电常数间的耦合程度，Q值越高，耦合度越高，标签对物体介电常数变化的敏感度越高，高Q值可以替代条件2)作为物性绑定标签设计的一个设计目标；

标签输入阻抗与要专门设计的标签的功率传输系数及Q值密切相关，可以通过拥有弯折的或拥有分布特点的特殊结构实现多样化的输入阻抗幅频响应，进而满足上述两点要求。

2.根据权利要求1所述的绑定物性的超高频RFID安全标签设计方法，其特征在于，采用在标签中加入与物性紧密耦合的结构进行标签设计，结构特征包括zigzag型结构，蜿蜒线型结构，分布式碎片结构或分布式线状结构；

其中zigzag型结构，其特点是拥有若干弯角转折的“之字形”线状结构，其中，结构的弯折次数不定，弯角角度可以不同，每段线状结构的长度可以任意选取，左右两边的“之字型”结构的末端可以连在一起也可以断开；蜿蜒线型耦合结构，其特点是拥有若干弯曲迂回的线状结构，其中结构的弯曲次数不定，线与线间的角度不定，线长不定，结构可以存在间断；分布式碎片结构，此结构的特点是黑白相间碎片网格代表了金属结构的有无，结构无规则排列，这种结构遍历了所有涉及区域范围内存在的片状结构，此碎片结构单元可以以圆形，方形，三角形，多边形，环形形式存在，单元排布密度可调，分布式线状碎片结构，此结构与分布式碎片结构类似，由分布的线状结构组成，线长短可调，角度可变。

3.根据权利要求2所述的绑定物性的超高频RFID安全标签设计方法，其特征在于，在谐振点处，对标签与芯片间进行高性能功率传输设计。

4.根据权利要求3所述的绑定物性的超高频RFID安全标签设计方法，其特征在于，标签性能对材质的电导率，或者复介电常数实部或虚部变化敏感。