基于多阻带滤波器的RFID标签研究与设计(3)
1.4 本课题的意义与主要内容
1.4.1 选题的意义
普通的射频标签都包含有射频标签天线以及标签电路。由于标签芯片、标签天线及其装配封装等因素的严格要求，造成射频标签成本居高不下。
现今唯一RFID标签没能取代条形码的原因就是RFID标签的成本相对于条形码来说仍然很高。无芯片RFID标签由于没有IC芯片，成本通常大大低于芯片RFID。利用印刷技术，无芯片RFID可以批量生产，更加降低了成本，大规模应于射频识别市场己经指日可待。
1.4.2 本文的主要安排
本文的主要工作是完成对低成本，小尺寸UHF及SHF频段的无芯片RFID标签的工作原理分析和结构设计。本文的主要工作有:
1.设计一种基于多阻带螺旋滤波器的无芯片RFID标签。它包括一个接收天线，多阻带滤波器和一个发送天线。阅读器发射机发出一个多频信号至标签，无芯片标签中的多阻带滤波器把特定频率的信号变弱，从而创建了频谱，每一个标签拥有唯一的频谱特性也就意着有唯一的ID。接收天线和发送天线极化方向正交，极化分集隔离了收发信号，最大地减小了访问信号和反射编码信号之间的干扰。
2 RFID技术的基本原理
2.1 RFID系统的组成
图2.1.1为RFID系统组成原理图，其中包括了标签(Tag)、阅读器(Reader)和数据处理系统。对整个RFID系统而言，阅读器与标签通过电磁波进行数据交换，其数据链路包含了数据的调制/解调制、编码/解码、仿碰撞算法以及相关的协议标准等。RFID技术的基本原理就是将RFID标签安装在被识别的物体上，当被标识的物体进入RFID系统的阅读范围时，利用空间电感耦合或者电磁耦合进行通讯，实现标签和阅读器之间的非接触式信息通讯，标签向阅读器发送携带信息，阅读器接收这些信息并进行解码，通过串口RS232或RS485，将阅读器采集到的数据实时送入计算机数据处理系统，并通过网络传输给服务器，从而完成信息的全部采集与处理过程，以达到自动识别被标识物体的目的。
2.1.1标签
标签(tag)是RFID系统真正的数据载体，其主要作用是存储唯一的数据信息(ID)，把自己与周围其它标签区别开来，并与阅读器之间实现通信。它的最主要特征即是其工作频率，它不仅决定了RFID系统的工作原理，还决定了阅读器实现的难易程度和成本。一般意义上的标签由天线和用于存储有关标识信息电子芯片组成。标签的基本组成如图2.1.2所示。
这里将RFID标签分为有源、半有源、无源、无芯片四类。
1.有源标签:内部装有电池，一般具有较远的阅读距离最远甚至可以达到24m[7]，不足之处是电池的寿命有限，大多为3~10年，在实际应用中需要不断进行文护并且有一定的失效率，其成本也就相对较高，一旦电池失效，标签即丧失功能，一般应用在对性能要求较高读写距离要求较远的场合。
2.半有源标签:与有源标签类似，内部设有电池，通常情况下可以作为有源标签使用10年以上，在电池耗尽后可以继续作为无源电子标签使用，从而进一步降低成本，延长了标签的使用寿命，并节省了资源。有源工作条件下，其工作距离大于l0m，在无源条件下，其距离为3~5m[8]，可以有效替代有源标签。
3.无源标签:内部没有电池，所需的工作能量需要从阅读器发出的射频波束中获取，经过整流、存储后提供电子标签所需的工作电压，而标签通过负载调制或反向散射的方式与阅读器实现通信。尽管在阅读距离等方面会受到一定的限制，但与有源标签相比，无源标签具有较为低廉的成本以及广泛的适应性，使其在物流、车辆管理、仓储管理、零售业等领域有着广泛的应用，其工作距离一般不会超过10m[9]。
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