用于检测接近UHF标签的材料性质的RFID装置。RFID装置包括微芯片、可操作地连接于微芯片的天线和可操作地连接于微芯片和天线的阻抗变换部分。改变RFID装置至少一个组件的电特性在阅读器装置处导致复反射信号，其代表接近RFID装置的材料的检测状态。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】用于检测接近UHF标签的材料性质的RFID装置。RFID装置包括微芯片、可操作地连接于微芯片的天线和可操作地连接于微芯片和天线的阻抗变换部分。改变RFID装置至少一个组件的电特性在阅读器装置处导致复反射信号，其代表接近RFID装置的材料的检测状态。【专利说明】通过在不同频率和功率水平分析复反射反向散射来检测加载UHF RF ID标签的材料的性质相关申请的交叉參考本申请要求2011年I月18日提交的美国专利申请第13/008，054号的优先权，其在此通过引用而全部并入。专利技术的
本专利技术的实施方式一般涉及射频识别(RFID)标签，具体地，涉及超高频(UHF)RFID标签和阅读器之间的通信，以评估接近标签天线的材料的状态。专利技术背景自动识别是应用于许多技术——用于帮助仪器识别目标——的广义术语。自动识别常常与自动数据捕获结合。因此，希望识别物品的公司能够捕获关于该物品的信息，以将捕获的信息存储于计算机中，并针对各种有用目的从计算机选择性地检索信息，这些均花费最小的人类劳动。—种类型的自动识别技术是射频识别(RFID)。射频识别是利用无线电波自动识别目标的技术的一般术语。存在利用RFID识别目标的若干常规方法，其中最常见的是将识别产品的序列号(以及其它信息，如果期望)存储在与天线连接的微芯片上。芯片和天线ー起限定RFID应答器电路。天线使得具有收发器的远程阅读器能够与芯片通信，并使得芯片能够将识别信息传输回阅读器——当其被阅读器致动如此做吋。阅读器将从RFID标签返回的无线电波转换成然后可被计算机利用的形式。RFID标签被分成三种不同的类型:有源的、半有源的和无源的。有源和半有源标签包括电池，以为微芯片提供动力。而无源标签被远程提供动力，有源标签传播其信息。无源标签是最频繁使用的，因为它们生产成本低并易于应用。低频RFID系统(125-148kHz)和高频RFID系统(13.56MHz)具有多达I米的短传输范围。超高频(UHF)RFID系统(902-928MHZ)可覆盖多至10米的范围。微波频率RFID系统(2.45GHz)覆盖多至30米的传输范围。传统上，RFID标签多年来已被用于无线追踪货物和键锁系统。最近，已经研究了RFID技术的新应用，包括将RFID标签用作气相和液相环境中的传感器。当检测到信号吋，传感器产生可测量的输出——通常是与信号有关的电压或电流。传感器应用的范围为从湿度检测或温度检测到食品监测。专利技术概述以下描述的本专利技术实施方式不意图是穷尽性的或将本专利技术限制为下面详细描述中所公开的精确形式。相反，实施方式被选择和描述，以便本领域的其它技术人员可以明白和理解本专利技术的原理和实践。公开的实施方式解答了已知天线特性是如何被材料诸如气体、液体或生物剂，或者被物理參数，诸如热、压カ、力或辐射改变的。为了在噪音存在的情况下这样做和解决不确定性(ambiguity)和干扰因子的影响，操作标签的方面并测量結果。具体地，芯片阻抗可通过如下设置成已知状态:使芯片阻抗达到其运行阈，但是，然后通过应用阈值以上的功率以可控方式改变芯片阻抗，产生天线阻抗的不同“视图(views)”，其被转化为至标签阅读器系统的混合相位和幅度调制反向散射。通过以频率扩展对其进行实施，可实现对參数的精确检测和对干扰的良好抑制。在本专利技术的实施方式中，提供RFID装置，用于检测接近UHF标签的材料的性质。RFID装置包括微芯片、可操作地连接于微芯片的天线和可操作地连接于微芯片和天线的阻抗变换部分。改变RFID装置的至少ー个组件(component)的电特性在阅读器装置处导致复反射信号，其代表接近RFID装置的材料的检测状态。在本专利技术的实施方式中，提供RFID装置，用于检测接近UHF标签的材料的性质。RFID装置包括微芯片和可操作地连接于微芯片的组合结构，其包括天线部分和导体环，其中导体环用作阻抗变换部分。加入到结构中的环境敏感材料响应来自RFID阅读器的信号引起组合结构的电特性变化，导致在所述阅读器处接收复反射信号，其代表材料的检测状态。通过以下详细描述，本专利技术的其它特征和优势对于本领域的技术人员而言将变得明显。然而，应该理解，对各个实施方式和具体实施例的详细描述——同时指出本专利技术的优选和其它实施方式——是以示例性而非限制性的方式给出的。可在本专利技术范围内进行许多变化和修改而不背离其精神，并且，本专利技术包括所有这样的修改。附图简介通过下面结合附图对实施方式的详细描述，本专利技术实施方式的这些和其它优势和方面将变得明显和更易于理解，所述附图如下。图1图解根据示例性实施方式的RFID标签的构造方块图。图2图解根据示例性实施方式通过分析物或干扰材料浓度改变RFID天线阻杭。图3图解示例性实施方式，其中变换部分是材料存在的函数。图4图解示例性实施方式，其中天线和变换部分均依赖于分析物或干扰物I,mterferer;浓度。图5图解并入图1元件的RFID标签的基本结构的示例性实施方式。图6图解根据示例性实施方式的检测，其中RFID标签置于材料上。图7图解根据示例性实施方式的利用施加于天线特定区域的材料进行的检测。图8图解根据示例性实施方式检测施加于天线和变换器部分上的材料。图9图解根据示例性实施方式的天线和变换器的可选区域中两种不同检测材料的应用。图10图解根据示例性实施方式的RFID阅读器系统的方块图。图11图解根据示例性实施方式的天线阻抗对Zt和Zk的频率和复共轭的图。图12图解根据示例性实施方式的RFID标签，其对引起H2S排放的细菌腐烂敏感。图13图解根据示例性实施方式的标签，其对极性液体诸如水敏感。图14图解根据示例性实施方式的组合结构。详细描述提供以下描述，作为对本专利技术实施方式——包括最佳的、当前已知的实施方式——的可能教导。相关领域的技术人员将会认识到，可对所述实施方式进行许多改变同时仍获得所公开实施方式的有益結果。还明显的是，所述实施方式的ー些期望益处可通过选择所公开实施方式的ー些特征而不利用其它特征来获得。因此，本领域的技术人员将认识到，对所述实施方式的许多修改和修正是可能的，并且，在某些情况下，这些修改和修正甚至是期望的。因此，提供以下描述，以说明本专利技术的原理，而不是限制本专利技术，因为本专利技术的范围由权利要求书进行限定。使谐振器，诸如LC电路、石英晶体和表面声波(SAW)装置加载以这样的材料是已知的技术:所述材料响应检测的材料或状态而改变电或机械特性，从而改变谐振器性质。施加于换能器，该技术依赖于这些装置相对高的Q值，以使结果的分析简单。Q因子或值是谐振电路在其谐振频率下电压和电流上升的度量。不同于以较低频率运行的装置，UHF RFID装置通常不作为简单的谐振器运行。如果它们作为简单的谐振器运行——在915MHz下利用简单的并行模型，其中Cp=IpF和Rp=IOOOohms,则Q值可以是5.75，这使得精确检测变得困难。本文公开的实施方式利用UHF RFID标签和阅读器之间的通信特性来评估接近天线的材料的状态。UHF RFID标签的ー种通信协议是EPCglobal第I类第2代协议标准(EPCglobal ClasslGeneration2protocol standard)。EPCglobal 协议假定标签携带卩隹一的本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：I·J·福斯特，
申请(专利权)人：艾利丹尼森公司，
类型：
国别省市：
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