一种具有反射栅结构的声表面波射频识别标签制造技术

本发明专利技术涉及一种具有反射栅结构的声表面波射频识别标签，包括压电基底3及设置在其上的叉指换能器IDT和七组反射栅2，IDT的金属电极周期数为9，宽度90um，长1000um，高为0.1μm；七组反射栅对应的金属电极周期数分别为23.5,24,24.5,25,25.5,26,26.5，并且每组反射栅的栅宽,栅长，栅高相同，使得七组反射栅的中心频率满足正交频率编码条件，按照频率从小到大的顺序给七组栅编号，按照频率编号，将奇数编号的四组反射栅放置于IDT的一侧，将偶数编号的三组反射栅放置于IDT的另一侧，两列栅距离IDT的距离相同。本发明专利技术有利于提高反射信号携带信息的准确度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种具有新型反射栅结构的声表面波射频识别标签。
技术介绍
声表面波(SAW)射频识别技术采用表面波器件作为射频标签，属于射频识别技术的分类之一，是不同于IC芯片识别的无源无芯片的新型非接触自动识别技术。其工作在射频波段，具有纯无源且抗电磁干扰能力强等特点，因此SAW技术实现的电子标签具有其独特的优势，是对集成电路技术的补充，其研究已成一个热点。典型的SAWRFID标签系统包括阅读器和射频标签两部分，阅读器经天线发射射频查询脉冲并接收标签返回的信号，处理后获得阅读范围内的标签信息。SAW标签是一个单口器件，包括压电基片、标签天线、叉指换能器(IDT)和一系列编码的反射栅。IDT直接与标签的天线连接，接收从阅读器发射的查询信号，并发射由标签反射栅产生的应答信号。新技术的出现，提高了标签的编码容量，其中以相位编码、时间延迟编码和正交频率编码(OFC)表现尤为突出。OFC编码是通过采用短路的布拉格反射栅以反射特定频率的信号，完成对信息的编码。反射栅阵列的中心频率由金属电极的周期决定，在相同基底材料下，金属栅周期越长，对应中心频率越低；相反，周期越短，中心频率越高。相较于使用CDMA技术的表面波标签，采用OFC标签，在编码容量、传输信号衰减及抗干扰等方面都有进步。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术提出一种具有新型反射栅结构的SAWRFID标签，它在常规的声表面波射频识别标签的基础上，对标签的反射栅结构进行设计优化，同时采用正交频率编码技术，减小了相邻频率间的重叠和干扰，有利于提高反射信号携带信息的准确度。本专利技术的技术方案如下：一种具有反射栅结构的声表面波射频识别标签，包括压电基底3及设置在其上的叉指换能器IDT和七组反射栅2以及，其特征在于，IDT的金属电极周期数为9，宽度90um，长1000um，高为0.1μm；七组反射栅对应的金属电极周期数分别为23.5,24,24.5,25,25.5,26,26.5，并且固定每组反射栅的栅宽为250um,栅长为1000um，栅高为0.1um，使得七组反射栅的中心频率满足正交频率编码条件，按照频率从小到大的顺序给七组栅编号，分别为f1,f2,f3,f4,f5,f6,f7，按照七组栅的频率编号，将奇数编号的四组反射栅放置于IDT的一侧，将偶数编号的三组反射栅放置于IDT的另一侧，两列栅距离IDT的距离相同，均为1900μm。本专利技术由于采取以上技术方案，其具有以下优点：(1)相较于传统的编码方式，采用OFC编码有利于减小信号在频域上的干扰，信号平均功率谱密度低，有较高的隐蔽性。(2)将反射栅分列IDT两侧，在频域上进行了分隔，进一步减小了信号在频域上的重叠和干扰，有利于提高反射信号携带信息的准确度。(3)通过COM模型，对本专利技术所提出的新型结构进行仿真计算，根据得出的S11参数曲线图，参见图2，频率归一化为中心频率，虚线为奇数组即放置在IDT右侧反射栅的反射频率，实线为偶数组即放置在IDT左侧反射栅的反射频率。能够看出分列IDT两侧的反射栅的频率在频域上相互正交，且重叠度小，相互干扰较小。附图说明图1是本专利技术的具有正交频率编码的新型反射栅结构的声表面波标签结构示意图。图中标号说明：1叉指换能器(IDT)；2七组反射栅；3128°YZ-LiNbO3压电基底。图2是本专利技术的声表面波标签的COM仿真结果示意图。图3是本专利技术的声表面波标签的另一结构示意图。图中标号说明：1叉指换能器(IDT)；2七组反射栅；3128°YZ-LiNbO3压电基底。具体实施方式下面结合附图和实施对本专利技术进行说明。参见图1，本专利技术提供的新型反射栅结构的声表面波标签，具体包括叉指换能器1，七组反射栅2以及压电基底3。在采用128°YZ-LiNbO3材料的压电基底上放置一组叉指换能器(IDT)和七组反射栅，IDT与反射栅均采用金属铝材料。IDT的金属电极周期数为9，IDT宽为L_IDT即90um，长为1000um，高为0.1um；七组反射栅对应的金属电极周期数分别为23.5,24,24.5,25,25.5,26,26.5，并且固定每组反射栅的栅宽为250um,栅长为1000um，栅高为0.1um。使得七组反射栅的中心频率满足正交频率编码条件，按照频率从小到大的顺序给七组栅编号，分别为f1,f2,f3,f4,f5,f6,f7。按照七组栅的频率编号，将奇数编号的四组反射栅放置于IDT的右侧，将偶数编号的三组反射栅放置于IDT的左侧，两列栅距离IDT的距离相同，均为L，即1900um。该装置有别于传统的反射栅结构，采用将反射栅分列IDT两侧的放置方式，IDT将接收到的询问信号转化为声表面波信号，该声波信号沿着基片表面向左右两侧反射栅传播。通过声波信号的反射，由IDT接收到的反射信号携带左右两侧反射栅的频率特性。经过IDT进行信号转化，由阅读器接收，再进行后续信号滤波处理等即可获得反射栅的编码信息。与此类似的，还可以将两列反射栅组平行放置，具体结构参见图3。其效果与图1结构相同。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种反射栅结构的声表面波标签，包括压电基底3及设置在其上的叉指换能器IDT和七组反射栅2以及，其特征在于，IDT的金属电极周期数为9，宽度90um，长1000um，高为0.1μm；七组反射栅对应的金属电极周期数分别为23.5,24,24.5,25,25.5,26,26.5，并且固定每组反射栅的栅宽为250um,栅长为1000um，栅高为0.1um，使得七组反射栅的中心频率满足正交频率编码条件，按照频率从小到大的顺序给七组栅编号，分别为f1,f2,f3,f4,f5,f6,f7，按照七组栅的频率编号，将奇数编号的四组反射栅放置于IDT的一侧，将偶数编号的三组反射栅放置于IDT的另一侧，两列栅距离IDT的距离相同，均为1900μm。

【技术特征摘要】
1.一种反射栅结构的声表面波标签，包括压电基底3及设置在其上的叉指换能器IDT和七组反射栅2以及，其特征在于，IDT的金属电极周期数为9，宽度90um，长1000um，高为0.1μm；七组反射栅对应的金属电极周期数分别为23.5,24,24.5,25,25.5,26,26.5，并且固定每组反射栅的栅宽为250um,栅...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖夏，徐梦茹，袁庆，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：天津;12