基于多阻带滤波器的RFID标签研究与设计(2)
射频识别技术(RFID，Radio Frequency Identification)是一项利用射频信号通过空间耦合进行双向信息传输的自动识别技术。它是一种非接触式自动识别技术，通过射频信号能够自动识别目标对象来获取相关数据，识别工作不需要人工干预，具有防磁、防水、耐高温、存储数据容量大等优点，能够广泛应用于例如不停车收费系统、火车运输监控系统、商品物流管理、流水线制造自动化、门禁安全管理、畜牧管理等要收集和处理数据的应用领域[1]。
但是，相对于条形码等技术，RFID标签和阅读设备的价格过高。而价格与规模是矛盾的，生产商希望通过扩大规模以降低成本，而更多的用户则在等价格降低后再使用。虽然业界普遍对RFID技术的前景看好，但真正实际投入运行的系统却不多。
其中标签的成本是限制RFID技术商业应用能否取得成功的关键。虽然大量的研究工作使芯片RFID标签的成本有所降低，但是普通的芯片RFID标签主要由IC芯片、天线和封装等几部分构成，由于芯片的存在，它的成本还是无法跟自动识别领域的老大哥——条形码相竞争。无芯片RFID标签的出现，使标签的批量生产和进一步降低价格成为可能。UHF RFID技术无疑是RFID技术所有频段应用最为广泛、用量最大的领域。本文对UHF频段无芯片RFID标签的研究和设计即是基于这一研究背景。
1.2 RFID技术的历史、现状与发展前景
1.3 RFID标签的发展情况
根据调查，无源HF频段标签的平均价格为91美分，UHF频段标签的平均价格为57美分。总的来说，射频标签价格根据标签种类和应用价格从30美分到50美元不等，用在高档产品中的智能标签在50美分以上，有源标签要贵的多，带有复杂灵敏元件的价格在100美元以上。
一段时间以前，某公司重磅推出5美分Gen 2标签产品，宣称终端用户只要一次标签定购量达到1亿枚，其RFID Gen 2标签价格就可以降到5美分/枚。而很明显，暂时没有哪家公司的用量有这么大。而同时，一些机构预测:RFID标签的市场潜能非常大，预期到了2012年达到三四十亿美元，但是目前仅是冰山之一角。而标签的价格，大概还要另外五年到七年时间，才可能如人们预期的，降到每个5美分。
就如前面所介绍的，推广RFID技术的商业应用，降低标签的价格是非常关键的，这其实意着标签必须是无源的。一般意义上的无源标签都包含有天线和芯片，由于标签芯片、标签天线及其装配封装等因素的严格要求，造成某些种类的射频标签成本居高不下，尤其是能够适合远距离、无源、可读写、多标签识别等应用要求的射频标签。所以越来越多的射频工程师把目光投向无芯片RFID这一概念。在出现的一些无芯片RFID标签的设计中，最早出现的是基于声表面波 (SAW)的无源RFID标签[4]。
以RFSAW Inc公司为代表的声表面波SAW(Surface Acoustic Wave)射频标签以SAW器件为核心，克服了IC芯片工作时要求直流电源的缺陷，同样实现了射频标签的数据保存功能以及通过无接触空间无线信道将保存的标签信息、传回阅读器的目的。SAW射频标签采用铌化锂晶体作为声表面波器件的基底材料，工作频率范围在1.7GHz~2.5GHz，每个标签具有不可更改的唯一标识的ID。天线接收到的射频能量信号经SAW标签内部的变换器后形成激荡SAW贮存数据条纹的脉冲，SAW激励脉冲经贮存数据条纹图形反射后形成数据脉冲，数据脉冲再经过变换器体现为天线负载调制，阅读器通过解调反射的负载调制信号提取SAW射频标签的数据。
此外，以低成本为特征的无芯片射频标签也开辟了射频标签实现的另一新领域。无芯片射频标签的特点是超薄、低成本，存贮数据量少。Jalaly提出一种无芯片RFID标签[5]，它包含了n个具有不同振子间距的的印刷偶极子天线阵，利用工业、科学、医疗(ISM)的多个频段，创建了一个11bit的实用条形码。利用同样的原理McVay提出了一个覆盖300MHZ频带的5bit Hilbert-Peano 曲线RFID标签[6]，由于分形曲线的空间填充使它结构更加紧凑。
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