本發(fā)明涉及標(biāo)簽諧振電路的編碼方法,還有無芯片RFID,屬于RFID范疇。
背景技術(shù):
射頻識(shí)別系統(tǒng)的一種實(shí)現(xiàn)方式可以是利用諧振電路來進(jìn)行編碼和射頻識(shí)別。有效的諧振電路編碼方法是此類射頻識(shí)別系統(tǒng)的基礎(chǔ)。
諧振電路一般由電感、電容、電阻和微帶組成。
噴墨打印技術(shù),利用高分子材料制造電子器件的新型電子制造技術(shù)相對(duì)于目前的電子制造技術(shù)具有設(shè)備簡單、耗材和能耗低、形狀尺寸可控性高,適用基體范圍大以及制造過程對(duì)環(huán)境零污染等優(yōu)勢。
中國專利文獻(xiàn)200810096421.3推薦了一種編碼方法:假定編碼的二進(jìn)制位數(shù)為N,其各比特的編號(hào)為0、1、2......N-1,它使用N個(gè)不同頻率的諧振電路,分別對(duì)應(yīng)這N個(gè)比特。識(shí)別設(shè)備分別檢測這N個(gè)諧振電路是否存在,存在的比特為1,不存在的比特為0。從而描述了一個(gè)完整的N比特編碼。該方法的缺點(diǎn)是:使用的諧振電路數(shù)量較多,制作成本較高,電路占用總面積較大。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的主要目的在于提供一種更有效的諧振電路編碼的方法,來解決了上述問題。該方法優(yōu)選地利用噴墨打印技術(shù)同時(shí)制成電容、電感、微帶等來實(shí)現(xiàn)所述諧振電路編碼的方式。相應(yīng)地,本發(fā)明還提供一種通過噴墨打印形成的射頻編碼電路,即無芯片RFID電路。
本發(fā)明的通過諧振電路的編碼方法包括:
將工作頻帶分為N個(gè)子頻帶,在該子頻帶內(nèi)規(guī)定若干離散的標(biāo)準(zhǔn)頻率,該子頻帶內(nèi)的每一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)頻率分別對(duì)應(yīng)一個(gè)子編碼,將N個(gè)子編碼組成一個(gè)完整的標(biāo)簽編碼;
將所述N個(gè)子頻帶對(duì)應(yīng)于N個(gè)諧振電路,該諧振電路用于頻譜反射或陷波,各諧振電路的諧振頻率與該子頻帶內(nèi)的某個(gè)標(biāo)準(zhǔn)頻率相等或接近;
以及對(duì)應(yīng)的制作方法:
規(guī)定N個(gè)子頻帶的頻率范圍,規(guī)定該子頻帶內(nèi)離散頻率數(shù)及頻率值,各離散頻率分別對(duì)應(yīng)不同的子編碼;根據(jù)各個(gè)要求的子編碼,在該子頻帶內(nèi)分別查找到具體的標(biāo)準(zhǔn)頻率;根據(jù)各個(gè)標(biāo)準(zhǔn)頻率,分別制作相應(yīng)的諧振電路,該諧振電路用于頻譜反射或陷波;
以及對(duì)應(yīng)的識(shí)別方法:
識(shí)別設(shè)備通過檢測各個(gè)諧振電路的反射或陷波性能,在極值處獲得諧振頻率,再查找子頻帶內(nèi)與之接近的標(biāo)準(zhǔn)頻率,從而得到相應(yīng)的子編碼,然后將所有子編碼組成完整的標(biāo)簽編碼。
如果設(shè)置子頻帶內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)頻率為2的M次方個(gè),其子編碼的二進(jìn)制比特?cái)?shù)就是M,這時(shí)完整的標(biāo)簽編碼長度就是N*M比特。
因?yàn)橐粋€(gè)子頻帶可以設(shè)置多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)頻率,如16個(gè),這時(shí)該子編碼將對(duì)應(yīng)整個(gè)標(biāo)簽編碼中的4個(gè)比特。對(duì)于一個(gè)32比特的標(biāo)簽編碼體系,上述專利文獻(xiàn)要求的諧振電路數(shù)量為32個(gè)(必須為其準(zhǔn)備32個(gè)電路的面積空間),平均為16個(gè)(如果不使用短路法,否則就是固定的32個(gè)電路),而本方法只要求固定的8個(gè)(只需為其準(zhǔn)備固定8個(gè)電路的面積)。電路制作耗材為文獻(xiàn)推薦的1/2,電路所占面積為文獻(xiàn)推薦的1/4。制作成本大幅降低,制作周期縮短。
諧振電路可分為多種類型,最常見的是電阻、電感、電容即RLC電路,為無源電路;還有晶體諧振電路,為有源電路;還有超高頻微帶電路,但其等效電路仍然是無源RLC類型。
本發(fā)明的通過噴墨打印形成的無芯片RFID,包括:
N個(gè)諧振電路(用于頻譜反射或頻譜陷波,無芯片RFID不存在主動(dòng)發(fā)射的情形),分別對(duì)應(yīng)N個(gè)子編碼;
各諧振電路的諧振頻率分別位于某一個(gè)子頻帶,N個(gè)子頻帶組成整個(gè)工作頻帶;
在子頻帶內(nèi)規(guī)定若干個(gè)離散的標(biāo)準(zhǔn)頻率,對(duì)應(yīng)諧振電路的諧振頻率等于或接近某一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)頻率;
所述諧振電路的諧振頻率對(duì)應(yīng)于某個(gè)子編碼的值;
N個(gè)子編碼組成完整的標(biāo)簽編碼。
為了減小打印面積,一般將頻帶設(shè)計(jì)在900MHz以上,可以是2.4~10GHz等。
在工作頻帶的帶寬內(nèi)基于諧振電路的編碼方法舉例詳細(xì)描述如下:
假設(shè)任意一個(gè)工作頻帶中N個(gè)子帶,每個(gè)子帶中設(shè)置M個(gè)離散頻率。相應(yīng)設(shè)置N個(gè)諧振電路。通過掃頻發(fā)射和接收,將得到N個(gè)接收極值,分別找出各個(gè)極值附近的標(biāo)準(zhǔn)頻率,就得到N個(gè)子編碼,將這些子編碼組合成完整的標(biāo)簽編碼。
舉例:使N=M=4,設(shè)計(jì)0#子頻帶2000MHz~2150MHz,其代表的編碼比特?cái)?shù)為4,即有16中可能的標(biāo)準(zhǔn)頻率。如2000MHz對(duì)應(yīng)子編碼0,2010MHz對(duì)應(yīng)子編碼1……2150MHz對(duì)應(yīng)子編碼15等等。再設(shè)計(jì)1~3#子頻帶2160MHz~2310MHz、2320MHz~2470MHz、2480MHz~2630MHz。如果識(shí)別設(shè)備檢測到4個(gè)頻譜極值分別為2088MHz、2168MHz、2379MHz、2594MHz;與他們接近的標(biāo)準(zhǔn)頻率分別為:2090MHz、2170MHz、2380MHz、2590MHz;與之對(duì)應(yīng)的子編碼分別為十進(jìn)制:9、1、4、11;各個(gè)子編碼合成的完整標(biāo)簽編碼為十六進(jìn)制0x914B。
具體實(shí)施方式
使N=M=4,設(shè)計(jì)0#子頻帶2000MHz~2150MHz,其代表的編碼比特?cái)?shù)為4,即有16種可能的標(biāo)準(zhǔn)頻率。如2000MHz對(duì)應(yīng)子編碼0,2010MHz對(duì)應(yīng)子編碼1……2150MHz對(duì)應(yīng)子編碼15,等等。再設(shè)計(jì)1~3#子頻帶2160MHz~2310MHz、2320MHz~2470MHz、2480MHz~2630MHz。
假設(shè)完整編碼要求為0x914B,那么要求的4個(gè)標(biāo)準(zhǔn)頻率就是:2090MHz、2170MHz、2380MHz、2590MHz。
這樣,根據(jù)上述標(biāo)準(zhǔn)頻率分別打印4個(gè)諧振電路。
檢測時(shí),如果識(shí)別設(shè)備檢測到4個(gè)頻譜極值分別為2088MHz、2168MHz、2379MHz、2594MHz;與他們接近的標(biāo)準(zhǔn)頻率分別正好是為:2090MHz、2170MHz、2380MHz、2590MHz;與之對(duì)應(yīng)的子編碼分別為十進(jìn)制:9、1、4、11;各個(gè)子編碼合成的完整標(biāo)簽編碼就是十六進(jìn)制0x914B。
對(duì)于一般的標(biāo)簽編碼,4~6個(gè)諧振電路完全足夠。