[发明专利]射频应答器系统

说明书

本申请是国际申请号为PCT/AU2009/001514、国际申请日为2009年11月20日、2011年7月18日进入中国国家阶段的国家申请号为200980155302.3、且题为“射频应答器系统”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及射频应答器、射频应答器系统以及由这种系统所执行的处理。特别是，这种应答器是无源的，且这种系统可以被用于识别并跟踪多种物件，其中这些应答器在这些物件附近，比如当这些应答器被贴到图书馆的书籍上的时候。

背景技术

射频标识(RFID)系统基于RFID标签的应用，RFID标签是一种射频应答器，被贴到物体上且被用于存储该物体的唯一的标识代码。系统的RFID读取器从这种标签中读取该代码。图书馆中所使用的大多数RFID系统使用一种含天线和微控制器半导体芯片的RFID标签，微控制器半导体芯片存储了该标签的唯一的标识代码。在澳大利亚，目前大约只有6％的图书馆使用了RFID系统来标识它们所拥有的物件。考虑到，在图书馆中采用RFID系统相对较少的原因之一是这些标签的成本。与含微控制器的标签相关联的主要成本是微控制器自身。

“无芯片的”RFID标签使用了一种无源的应答器，它不包括任何有源的处理电路(比如微控制器)。没有微控制器就显著地降低了成本。为了与光学条形码竞争，无芯片RFID系统应该具有合理的读取范围(比如大于等于30cm)并且使用尺寸小、柔软且可打印的标签从而减小成本。表面声波RFID标签已被采用，但是这种标签太硬且体积很大，所以对于许多应用而言并不合适，特别是在图书馆中，带有标签的多个物件或资产会被叠放着从而使这些标签靠得很近。

已有人提出一种无芯片RFID标签，它包括一组谐振偶极子且在被询问时能够提供用于代表RF条形码的信号。这种标签只依赖于一系列打印的、终止于可变电容器中的偶极子，这些偶极子在被询问时产生一系列可被读取器检测到的谐振峰值。有人提出的另一种无芯片标签包括一系列分形结构，其中每一个分形结构在不同的频率处谐振且在被询问时可以按相似的方式产生用于代表唯一的代码的后向散射信号。然而，检测过程是基于后向散射振幅，对于许多应用而言，这种后向散射振幅是不可靠的，特别是在图书馆中。在打印这种已提出的标签时，也会有许多困难，比如当这种标签包括间隙-耦合到这种标签的微带线的结构时候。

与已提出的无芯片可打印RFID标签相关联的其它局限就是它们有限的信息携带能力(只有8比特用于时域响应以及34比特用于频域响应)以及与这些标签一同使用的RFID读取器的效率和准确度。读取器系统应该能够：(i)补偿可从无芯片RFID标签中提取出的有限的信息容量；(ii)读取靠得很近的多个无芯片标签；以及(iii)迅速且有效地区分开贴有标签的多个物件。

相应地，希望解决以上问题或者至少提供一种有用的替换方案。

发明内容

根据一个方面，本发明提供了一种射频应答器，包括：基片；以及在所述基片上的至少一个平面天线，所述天线所具有的形状确定了所述天线的相应的谐振频率；其中，所述天线引起了后向散射信号之间的相位差，所述后向散射信号是响应于所述谐振频率处的正交极化询问信号对所述天线的激励而产生的，并且所述相位差代表所述天线的代码。

本发明也提供了一种射频应答器系统，包括：应答器；以及读取器，用于产生询问信号并且读取后向散射信号以提取所述代码。

本发明也提供了一种用于询问射频应答器的射频读取器，包括：频率接口单元，用于发送极化询问信号并且接收作为响应来自于应答器的后向散射信号；以及信号处理单元，用于从所述后向散射信号的相位差确定出应答器的代码。

本发明也提供了一种射频处理方法，包括：发送极化的询问信号；接收作为响应来自于应答器的后向散射信号；以及从所述后向散射信号的相位差确定出应答器的代码。

附图说明

在下文中将参考附图仅借助示例描述本发明的优选实施例，其中：

图1是根据本发明的射频应答器系统的实施例的框图；

图2是用于标签的短截线加载型微带接线天线的图；

图3是图2的天线的“返回信号损耗对频率”的图；

图4是图2的天线的“后向散射信号的相对相位对天线的短截线长度”的图；

图5是根据本发明的射频应答器的实施例的图；

图6是对于不同的谐振频率而言“两个正交极化中的后向散射信号之间的相位差对图5的应答器的天线上有短截线或无短截线”的图；