[发明专利]一种高隔离多比特无芯片标签结构

说明书

本发明公开了一种高隔离多比特无芯片标签结构，涉及射频识别电子标签领域，该标签结构包括环状嵌套结构和介质板；环状嵌套结构的排布形式灵活，可单独排在介质板一侧，也可在上下两侧同时进行排布；环状嵌套结构包括多个半径不同的环形贴片编码单元；每个环形贴片编码单元分别对应一个比特的编码位；每个环形贴片编码单元均包括规则金属环和锯齿结构，在金属环的内侧边上设定锯齿结构；通过增加环形贴片编码单元的数量，增加编码的位数，具有可扩充性；本发明采用锯齿结构对表面波进行束缚，使得每个环形贴片编码单元的边缘电流分布减弱，增大了环形贴片编码单元之间的隔离度，使编码更加清晰。

技术领域

本发明涉及射频识别电子标签领域，具体涉及一种高隔离多比特无芯片标签结构。

背景技术

射频识别技术(Radio Frequency Identification,简称RFID)是一种非接触式的自动识别技术，不需要人工干预。在RFID技术中，标签具有寿命长、体积小、容量大、可重复使用等优势。但是由于标签的成本高，导致其商业化生产具有很大的限制性。对于常见的标签通常包括天线和芯片两部分，芯片是整个标签成本的主要来源，去除芯片，对于降低标签的成本具有本质性意义，无芯片标签就是在此潮流中应运而生的。

目前，无芯片标签的研究主要分为三种实现方式：基于时域编码方式，基于频谱特性编码的方式，以及通过应答信号的幅度或者相位进行编码的方式。

在标签设计中，基于时域编码方式实现可印刷标签设计主要采用声表面波技术实现编码；实现不可印刷标签的设计则通过不同长度的延时线，控制两个编码的时间差实现编码。

基于频谱特性编码的无芯片标签，通过谐振器构成滤波结构进行编码；每一个比特所对应的谐振结构在不同的频段范围内进行谐振从而实现编码；该编码方式具有完全可印刷，数据存储量大等优势，但对于频谱的占用带宽较大。

基于应答信号的幅度或者相位编码的方式，通过调节无芯片标签的负载改变标签反向散射波的幅度与相位实现编码；该编码方式占用带宽窄，但编码容量有限。

在标签天线的设计中，以经典的频率选择表面结构作为原型进行研究受到很多研究者的追捧。对于采用基本频率选择表面原型直接嵌套的结构，具有入射角灵敏度低的优势，但是由于嵌套单元的频率选择性低，编码容量扩充受到制约，占用带宽大，并且各单元之间隔离度不高，编码不易区分。

发明内容

本发明针对嵌套单元间隔离度低的问题，提出一种高隔离多比特无芯片标签结构；该标签结构采用基本环状嵌套单元结合锯齿结构对场的约束性，可以有效地控制两个嵌套单元之间的磁场分布，减小两个嵌套单元的耦合，增大隔离度。

所述的标签结构包括环状嵌套结构和介质板；环状嵌套结构贴在介质板的单面上，或者采用两层环状嵌套结构分别贴在介质板的上下表面。

所述环状嵌套结构包括多个半径不同的环形贴片编码单元，分布于介质板同面或者异面；每个环形贴片编码单元分别对应一个比特的编码位，每个环形贴片编码单元的半径不同，对应的谐振点位置不同，从而谐振频点也不同，半径越大，对应的谐振频点越低。

每个环形贴片编码单元均包括规则金属环和锯齿结构；金属环的边分别对应平行于介质板的边，在金属环的内侧边上设定锯齿结构；

在介质板的表面上，所有的环形贴片编码单元结构相同，互相平行设置，且中心点在同一个位置，按照相同的排列形式嵌套排列；介质板同面上相邻两个环形贴片编码单元之间的间距相同，或者根据实际需要的频点调节设定为不同间距；且单面上的所有环形贴片编码单元共同构成一个编码。

当环形贴片编码单元同时分布于介质板的上下表面时，下表面的每个环形贴片编码单元的位置对应在上表面的相邻两个环形贴片编码单元之间的缝隙中，且上下表面上的所有环形贴片编码单元共同构成一个编码；通过增加环形贴片编码单元的数量，增加编码的位数，具有可扩充性。