基于9形微带谐振器的无芯片RFID标签设计*

张崇琪， 陈 强， 孙海静， 陈孟儒

(上海工程技术大学 电子电气工程学院,上海 201620)

0 引 言

射频识别(radio frequency identification,RFID)起源于第二次世界大战期间第一台用于识别敌友(identifying friends and foes,IFF)飞机的雷达[1]。近年来RFID已经越来越成熟，也因其在众多物联网(Internet of things,IoT)工程应用中的支持能力而越来越受到研究和开发的关注，物联网建设也因此得到了进一步的发展。

传统的有芯片标签包含硅芯片和天线，因而价格昂贵，使其难与低成本的条形码技术竞争[2]，所以目前芯片式RFID标签尚未在IoT工程应用中得到广泛使用，尤其是在廉价商品识别标签领域，例如邮票、安全纸张等低成本商品的防伪识别应用中。但是，物联网的快速发展正在推动低成本的无芯片RFID标签的进一步研究。

无芯片RFID标签内部不嵌入任何硅芯片，使用其电磁签名(electromagnetic signature, EMS)来提取唯一编码(identity，ID)。根据数据编码方式，无芯片RFID标签可以分为三种，基于时域[3～5]、频域[6～8]和相位的无芯片标签。最早的时域无芯片设计之一是基于在ISM频段工作的表面声波(surface acoustic wave,SAW)技术，主要是2.4 GHz[9]。文献[10]提出了一种大容量的SAW标签，但是需要使用价格昂贵的压电基片，成本与传统芯片式RFID标签相差不大，成本依旧偏高。基于频域的无芯片标签更易于小型化，有更高的数据密度，在物联网技术的实施中发挥着重要作用[11]，文献[12]实现了在常规尺寸内得到9 bit数据的无芯片标签，但是基于频域的无芯片标签需要添加一定数量的谐振器来扩大容量，标签的尺寸会随之扩大，而且还需要专用的宽带阅读器。……