[实用新型]一种无芯片RFID湿度传感器

说明书

本实用新型公开了一种无芯片RFID湿度传感器，包括湿度敏感材料层、标签贴片单元、金属地板及介质基板，所述湿度敏感材料层覆盖在标签贴片单元表面，所述标签贴片单元位于所述介质基板的上表面，所述金属地板位于所述介质基板的下表面。本实用新型具有成本低、抗干扰能力强以及与同种类型无芯片湿度传感器相比有较大的编码容量等优点。

技术领域

本实用新型涉及无芯片RFID领域，具体涉及一种无芯片RFID湿度传感器。

背景技术

射频识别(Radio Frequency Identification，RFID)作为一种通过电磁信号检测特定目标并且读取相关数据，而无需系统与特定目标之间建立机械或光学接触的无线识别技术。如今，射频识别技术已经被广泛应用在各个行业，每年都会创造上百亿的收入。典型的射频识别系统包括应用系统、阅读器以及标签三部分，其中标签扮演了重要角色。

传统的有芯片标签由于结构中包含集成电路(IC)芯片，增加了制造成本，无法满足大规模批量生产和应用的要求。无芯片RFID标签去除了集成电路芯片，与传统的有芯片RFID标签相比，无芯片RFID标签具有低成本的优势。

传统RFID标签可以编码地址信息，但是不能直接识别物理信息。无芯片RFID标签可将标签与传感器的结合，利用射频识别对物体进行地址识别、定位、跟踪，同时还可以检测出所附着物体的物理特征，如：温度、湿度、气体、位移等。

因此，无芯片RFID传感器可作为无源传感器节点组成的传感网络，广泛应用于农业、物流、智慧城市、环境监测等领域，正成为当前研究的热点。

实用新型内容

为了克服现有技术存在的缺点与不足，本实用新型提供一种无芯片RFID湿度传感器。

本实用新型采用如下技术方案：

一种无芯片RFID湿度传感器，包括湿度敏感材料层、标签贴片单元、金属地板及介质基板，所述湿度敏感材料层覆盖在标签贴片单元表面，所述标签贴片单元位于所述介质基板的上表面，所述金属地板位于所述介质基板的下表面。

所述标签贴片单元由三个同轴正方形环嵌套构成，正方形环的周长按照由外到内的嵌套顺序依次递减。

所述三个同轴正方形环均开有切角结构及开口结构，所述切角结构位于三个同轴正方形环的主对角线上，并关于介质基板中心对称；所述开口结构位于三个同轴正方形环的副对角线上，并关于介质基板中心对称。

所述湿度敏感材料层为聚乙烯醇薄膜。

所述三个同轴正方形环的宽度均为0.3mm，相邻正方形环的间隔为0.7mm。

所述切角结构为正方形减去等边三角形构成。

所述湿度敏感材料层覆盖在最内层的正方形环表面。

标签贴片单元实现变极化功能，当垂直极化波入射到所述标签贴片单元表面时，在回波信号的水平方向分量上检测到谐振峰值。

本实用新型的有益效果：

(1)本实用新型提供一种工作于超宽带(Ultra-Wide Band，UWB)频段(3.1GHz-10.6GHz)可用于湿度传感的无芯片RFID标签。UWB是一种适用于短距离无线通信的无载波通信技术，具有系统容量大、传输速率高、功耗小等优点。当阅读器向标签发射一个线极化波作为询问信号时，不同尺寸的标签贴片单元可以在不同的频率点产生谐振，并且在交叉极化方向上相应频点处的雷达散射截面(Radar Cross-Section，RCS)产生谐振峰值。