一种用于温度报警的无源超高频rfid标签的制作方法
【专利说明】一种用于温度报警的无源超高频RFID标签
[0001]
技术领域
[0002]本发明涉及一种用于温度报警的无源超高频RFID标签。
【背景技术】
[0003]RFID (Rad1 Frequency Identificat1n，无线射频识别)技术的应用日益广泛，根据不同的应用领域和实际环境的需要，对射频识别电子标签本身也提出了很多具体的要求。在防伪应用中，一般需要标签具有唯一性、稳定性、安全使用时间和被仿制难度等要求。电子标签可具有全球唯一的编码，而且唯一编码可不被更改。用电子标签进行防伪，具有被仿制难度高、被仿制成本高、被仿制时间长等特点，是防伪应用的优良载体。
[0004]目前常用的RFID电子标签包括低频(LF)电子标签、高频(HF)电子标签和超高频(UHF)电子标签等。由于频率低，低频电子标签需要在铁芯上绕很多细细的线圈才能使标签谐振于工作频率，使得标签的成本较高；高频电子标签的工作频率提高了，使标签谐振于工作频率所需要的标签天线圈数大大减少了，可以采用铝蚀刻技术来加工标签，不过由于单面线圈如果焊接芯片的话将造成线圈的短路，所以只能采用双面铝蚀刻技术，标签的加工成本还是较高。超高频电子标签由于其工作频率相对较高，其标签已经可以采用单面天线来实现，成本已经大大低于前两种电子标签，但是与传统的印刷防伪相比，电子标签的价格还是偏高，极大地制约了电子标签的应用。
[0005]电子标签的价格主要由三部分组成，包括:标签天线、标签芯片和芯片绑定。对于超高频电子标签，天线价格已经在几分钱的量级，其下降空间很有限，芯片绑定的价格也已趋于稳定，只有标签芯片本身的价格还有下降的空间。
【发明内容】
[0006]发明目的:针对上述现有技术，提出一种用于温度报警的无源超高频RFID标签，能够利用射频识别标签在不同温度下的读取性能，从而实现远距离的温度报警。
[0007]技术方案:一种用于温度报警的无源超高频RFID标签，该标签包括标签芯片、与标签芯片连接的标签天线；所述标签芯片包括依次连接的射频模拟前端单元、逻辑控制单元、存储单元；所述射频模拟前端单元包括分别连接所述逻辑控制单元的供电模块、阻抗匹配网络模块、解调模块以及调制模块；其中所述阻抗匹配网络模块包括第一电容、第二电容、第一 PMOS开关管、第二 PMOS开关管，以及钛酸钡系热敏电阻；所述第一电容、第二电容并联在所述标签天线与地之间；所述第一 PMOS开关管和第二 PMOS开关管的栅极串联所述钛酸钡系热敏电阻后，连接到所述供电模块，第一 PMOS开关管和第二 PMOS开关管的漏极连接到所述标签天线的信号馈入端，第一 PMOS开关管和第二 PMOS开关管的源极接地。
[0008]作为本发明的优选方案，所述存储单元为32为的EEPR0M。
[0009]有益效果:本发明的一种用于温度报警的无源超高频RFID标签，在标签芯片中射频模拟前端单元的阻抗匹配网络模块与供电模块之间串联在一定温度范围内阻抗变化剧烈的钛酸钡系热敏电阻。利用标准的UHF RFID阅读器远距离读取该标签，在温度处于在警戒范围之外时，标签处于阻抗失配状态，读写器无法读到标签，当设备温度进入警戒范围之内时，标签阻抗匹配良好，读写器可以读到标签，这样就实现了标签温度报警。
【附图说明】
[0010]图1是本发明标的签芯片结构不意图；
图2是阻抗匹配网络模块结构图。
【具体实施方式】
[0011]下面结合附图对本发明做更进一步的解释。
[0012]如图1所示，一种用于温度报警的无源超高频RFID标签，该标签包括标签芯片、与标签芯片连接的标签天线。标签芯片包括依次连接的射频模拟前端单元、逻辑控制单元、存储单元。射频模拟前端单元包括分别连接逻辑控制单元的供电模块、阻抗匹配网络模块、解调模块以及调制模块。其中，阻抗匹配网络模块包括第一电容、第二电容、第一 PMOS开关管、第二 PMOS开关管，以及钛酸钡系热敏电阻。第一电容、第二电容并联在标签天线与地之间；第一 PMOS开关管和第二 PMOS开关管的栅极串联钛酸钡系热敏电阻后，连接到所述供电模块；第一 PMOS开关管和第二 PMOS开关管的漏极连接到标签天线的信号馈入端，第一PMOS开关管和第二 PMOS开关管的源极接地。
[0013]该存储单元为32为的EEPR0M。
[0014]如图2所述，阻抗匹配网络由CCM电容、开关Kl以及钛酸钡系热敏电阻组成。为了保证两个天线引脚间电路的对称，采用两个电容并联的形式。Kl由两个PMOS开关管组成，PMOS由基带信号经过连接钛酸钡系热敏电阻后通过供电模块后驱动，因此PMOS的栅极可以获得更高的栅压，保证关断状态可靠截止。
[0015]工作原理如下:当本发明的无源超高频RFID标签处在阅读器的电磁场范围内时，无源电子标签通过电磁场耦合获得能量，利用供电模块将交流转变为直流，对内部其他模块进行供电。标签芯片通过解调模块从射频脉冲中解调出指令和数据，并送至逻辑控制单元。逻辑控制单元根据接收到的指令进行一系列数据操作。标签通过控制与标签天线连接的阻抗匹配电路，从而改变天线接口的反射系数来对数据信号进行调制。在标签芯片中射频模拟前端单元的阻抗匹配网络模块与供电模块之间串联在一定温度范围内阻抗变化剧烈的钛酸钡系热敏电阻。利用标准的UHF RFID阅读器远距离读取该标签，在温度处于在警戒范围之外时，标签处于阻抗失配状态，读写器无法读到标签，当设备温度进入警戒范围之内时，标签阻抗匹配良好，读写器可以读到标签，这样就实现了标签温度报警。
[0016]以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种用于温度报警的无源超高频RFID标签，其特征在于:该标签包括标签芯片、与标签芯片连接的标签天线；所述标签芯片包括依次连接的射频模拟前端单元、逻辑控制单元、存储单元；所述射频模拟前端单元包括分别连接所述逻辑控制单元的供电模块、阻抗匹配网络模块、解调模块以及调制模块；其中所述阻抗匹配网络模块包括第一电容、第二电容、第一 PMOS开关管、第二 PMOS开关管，以及钛酸钡系热敏电阻；所述第一电容、第二电容并联在所述标签天线与地之间；所述第一 PMOS开关管和第二 PMOS开关管的栅极串联所述钛酸钡系热敏电阻后，连接到所述供电模块，第一 PMOS开关管和第二 PMOS开关管的漏极连接到所述标签天线的信号馈入端，第一 PMOS开关管和第二 PMOS开关管的源极接地。2.根据权利要求1所述的一种用于温度报警的无源超高频RFID标签，其特征在于:所述存储单元为32为的EEPR0M。
【专利摘要】本发明公开了一种用于温度报警的无源超高频RFID标签，该标签包括标签芯片、与标签芯片连接的标签天线。标签芯片包括依次连接的射频模拟前端单元、逻辑控制单元、存储单元。射频模拟前端单元包括分别连接所述逻辑控制单元的供电模块、阻抗匹配网络模块、解调模块以及调制模块。其中，阻抗匹配网络模块包括第一电容、第二电容、第一PMOS开关管、第二PMOS开关管，以及钛酸钡系热敏电阻。第一电容、第二电容并联在标签天线与地之间；第一PMOS开关管和第二PMOS开关管的栅极串联所述钛酸钡系热敏电阻后，连接到供电模块，第一PMOS开关管和第二PMOS开关管的漏极连接到标签天线的信号馈入端，第一PMOS开关管和第二PMOS开关管的源极接地。
【IPC分类】G06K19/077
【公开号】CN105160389
【申请号】CN201510624873
【发明人】辛柯俊, 吴涛, 吴剑, 李钢, 邹涛
【申请人】南京三宝科技股份有限公司
【公开日】2015年12月16日
【申请日】2015年9月25日