表面声波识别标签及其操作和制造方法技术

一种具有编码的换能器的表面声波（ＳＡＷ）识别标签以及操作和制造该标签的方法。在一个实施例中，该标签包括：（１）一个压电衬底，其有大量反射器分布在一组同时按脉冲位置和相位位置排列在所述衬底上的槽中，从而按照脉冲和相位位置对一个数字进行编码；以及（２）一个位于所述衬底上用来产生编码的询问脉冲的ＳＡＷ换能器。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术大体上涉及一种表面声波(SAW)识别标签，特别地，涉及一种被配置用于辨别码的SAW标签上的交叉指型换能器及其操作和制造方法。
技术介绍
现在，在物品上附加大量不同类型的电子识别设备以用于识别这种物品。所使用的各种设备范围从随处可见的条形码和磁条，到复杂得多的射频识别(RFID)设备。在使用条形码和磁条的情况下，显著的限制因素包括视线可靠性、标签损坏和表面灰尘问题，以及相对较短的有效范围。例如，磁条一般要求阅读器可直接接触，并被适当地定位到磁条上以检测和解码数据。在那些磁条是由一个直接接触的阅读器之外的设备读取的少数情况下，有效读取范围依然最多只有几厘米。相似地，可靠读取条形码的有效范围通常最多也不超过几厘米。由于条形码和磁条可被读取的范围如此之短，因此它们通常一次只被读取一个，并且条形码或磁条很少互相干扰。条形码和磁条用作识别设备的缺点重新引起了对各种RFID标签实施例的兴趣。按照一般的规则，RFID标签可被方便地分成芯片标签和无芯标签。无芯标签的读取范围一般与条形码或磁条大致相同，因此，有着相同的主要缺点。与无芯标签、磁条或条形码相比，现有技术的RFID芯片标签可被制造成有显著较长的可靠读取范围，但它们通常如此昂贵，以至于它们的用途限于费用在经济上合理的个别应用。在大多数情况下，可以单独读取现有技术的RFID芯片标签，并且标签响应互相干扰或冲突的机会几乎不存在。最近研发了一种可以低价制造的有较长读取范围的RFID标签。该RFID标签是基于表面声波(SAW)技术。在与本专利技术共同转让并在此参考引用的Hartmann、Clinton S.(“Hartmann One”)的标题为《具有增强数据内容的表面声波识别标签及其操作和制造方法》的美国专利申请序列号第10/024,624号中详细阐明了SAW识别标签120的完整和详细的描述。在同样与本专利技术共同转让并在此参考引用的Hartmann、Clinton S.(“Hartmann Three”)的标题为《用于高信息容量SAW识别标签的阅读器及其使用方法》的美国专利申请序列号第10/066,249号中详细描述了用于读取这种标签的SAW识别标签阅读器130的说明。由于这种标签是便宜的，因而它们可被附到大量物品(例如运输集装箱中的所有物品)上，并且由于它们有足够的范围以允许标签阅读器同时询问大量标签，因而一定要处理由多个响应引起的信号干扰或码冲突问题，以及由如此多的同时发射的响应引起的任何符号间的干扰问题。在实现SAW识别标签的所有潜能之前，需要解决这些问题。因此，在技术中需要的是允许用户在从附近的SAW标签发射出的对询问信号的多个响应之间进行可靠辨别的系统和方法。
技术实现思路
为了处理上面讨论的现有技术的不足，本专利技术提供了一种具有编码的换能器的表面声波(SAW)识别标签以及操作和制造该标签的方法。在一个实施例中，所述标签包括(1)一个压电衬底，其有大量反射器分布在一组同时按脉冲位置和相位位置排列在所述衬底上的槽之间，从而按照脉冲和相位位置对数字进行编码；以及(2)一个位于所述衬底上用来产生编码的询问脉冲的SAW换能器。这样，本专利技术为潜在的冲突问题提供了部分解决方案。在SAW标签阅读器发出一个询问脉冲时，当检测到大量响应信号时，需要有一种装置来电子化地识别那些最可能由所关注的标签返回的响应。当所关注的物品由定位于其上的在此描述的SAW识别标签的一个实施例来识别时，可对SAW标签阅读器编程以从潜在的候选识别中排除所有标签，除了那些对发送指定的编码询问脉冲的换能器产生响应的标签。在一个实施例中，本专利技术为SAW换能器提供了使用相移键控产生的编码的询问脉冲，而在另一实施例中，使用频移键控来产生编码的询问脉冲。在另一个实施例中，SAW换能器产生有众所周知的Barker编码序列的编码的询问脉冲。那些掌握相关技术普通技能的人将会意识到在本专利技术预期的范围之内，任意类型的编码都是适当的。在本专利技术SAW识别标签的一个特别有利的实施例中，编码的询问脉冲与一族对角相关联。因此，对询问脉冲使用预定编码的SAW识别标签将总是与一族特定对角相关联。在本专利技术的另一实施例中，SAW识别标签阅读器与所述标签相关联。这一关联是允许用户将返回响应信号的标签分成关注的SAW标签和不关注的SAW标签的强大的防冲突特征。这允许SAW识别标签阅读器只处理从有预定编码的询问脉冲的标签反射来的脉冲。这样，由于SAW标签阅读器不处理没有预定编码的询问脉冲的SAW标签，可以有一种更有效和可靠的物品识别系统，而留出更多的计算能力处理所关注的SAW标签。本实施例的特征之一在于，通过使用码分多路复用来识别来自特定SAW识别的编码询问脉冲。本专利技术还提供了实施例以操作和制造具有编码的换能器的SAW识别标签。这些实施例在下文中进行了详尽的描述，以便掌握相关技术普通技能的人能够理解。前述内容概述了本专利技术的首选和替代的特征，以便那些熟悉技术的人可以更好地理解下述的本专利技术详细描述。在下文中将描述组成本专利技术权利要求对象的本专利技术的附加特征。那些熟悉技术的人应当意识到他们可以轻易地使用公开的概念和特定的实施例作为设计或修改用于执行本专利技术相同目的的其它结构的基础。那些熟悉技术的人还应当意识到这种等价的构造并不背离本专利技术的精髓和范围。附图说明为了更完整地理解本专利技术，现在结合附图来参考下述的描述，其中附图包括图1表示一个使用依照本专利技术构造的编码换能器的实施例的SAW识别标签的上表面的代表；图2表示一个依照本专利技术构造的、用于由相移键控产生编码的询问脉冲的换能器实施例的代表；图3表示一个依照本专利技术构造的、用于由频移键控产生编码的询问脉冲的换能器实施例的代表；以及图4表示一种操作有依照本专利技术的编码换能器的SAW识别标签的方法的实施例的方框图。具体实施例方式首先参见图1，表示的是一个使用依照本专利技术构造的编码换能器110的实施例的SAW识别标签100的上表面。图示的SAW标签100有一个压电衬底120，其上有大量反射器130分布在一组140槽145之间。槽145同时按脉冲和相位位置放置在所述衬底120上，并且反射器130位于这些槽145之中，从而按照这种脉冲和相位位置对数字进行编码。如那些掌握相关技术普通技能的人所理解的，SAW标签100是响应于外部激励的无源器件。该激励由相关阅读器(未画出)产生，其发射被换能器110接收作为电脉冲的询问信号。换能器110将电脉冲转换成沿着衬底120的表面传播的SAW询问脉冲。每次SAW遇到一个反射器130，询问脉冲的一部分就作为响应脉冲而被反射。换能器110检测响应脉冲并将其转换回电脉冲以作为响应信号发射。该响应信号中编码了由衬底120中的反射器130的脉冲和相位位置确定的全球唯一的识别号。不用说，识别系统的目的是在大量物品中间识别一个特定的物品。当每个物品上都有唯一的SAW标签100时，识别物品和识别物品上的特定SAW标签100的目的是一样的。因为SAW标签100是响应于外部激励的无源器件，在询问信号范围内的所有SAW标签100都将返回一个响应信号。当大量SAW标签100返回了响应信号时，产生了冲突并且变得难以在大量响应中隔离和识别一个特定响应。本专利技术通过提供一种用于识别和选择从而进一步处理那些仅仅来自在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有编码的换能器的表面声波（ＳＡＷ）识别标签，其包括：一个压电衬底，其有大量反射器分布在一组同时按脉冲位置和相位位置排列在所述衬底上的槽中，从而按照脉冲和相位位置对一个数字进行编码；以及一个位于所述衬底上用来产生一个编码 的询问脉冲的ＳＡＷ换能器。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：克林顿S哈特曼，
申请(专利权)人：射频表面声波元件公司，克林顿S哈特曼，
类型：发明
国别省市：US[美国]