提出一种新型的频域无芯片编码方法,将用于编码的多谐振器在空间排列上进行了水平偏移。在频率2.65～3.75 GHz范围内,长度为50 mm、宽度为30 mm的RT/duroid 5880基板上设计并实现了12位的无芯片编码,仿真和测试结果都表明该方法能够有效减小无芯片RFID标签各谐振器之间的电磁耦合,提高雷达散射截面(RCS)响应,从而显著提高无芯片RFID标签识别的可靠性。 ;改变g，可以改变它的相位和RCS响应。文献［22］给出了谐振频率f与臂长a之间的关系:f=c2a2εr+槡1(1)其中，c为光速，εr为介质基板的相对介电常数。图1U形环谐振器1．1谐振器间的耦合类型用HFSS软件建立了U形环谐振器的模型，基底选用RT/duroid5880，相对介电常数εr为2．2，厚度h为0．787mm，谐振器结构参数为:a=20mm，b=3mm，g=1mm。对其进行单站RCS仿真，可以得到其谐振频率为3．04GHz。图2为其谐振状态下的电场和磁场分布图，从图2(a)可以看出，在谐振器两臂的开放端，电场强度达到最大值;从图2(b)可以看出，在谐振器的左边，磁场强度达到最大值。根据以上仿真结果，给出U形环谐振器间的四类基本耦合结构，如图3所示。图3(a)两个谐振器开口端相对放置，磁耦合较小，可忽略，电耦合强，构成了电耦合结构;图3(b)两个谐振器开口端背对背放置，电耦合较小，可忽略，磁耦合强，构成了磁耦合结构;图3(c)两个谐振器以相反的方向放置，且两者之间有一定的垂直间距s和水平偏移距离d，此时电耦合和磁耦合都存在识别可靠性的方法-数控滚圆机滚弧机切管机张家港液压弯管机数控弯管机滚圆机，这类耦合称为第一类混合耦合;图3(d)两个谐振器以相同的方向放置，与第一类混合耦合结构类(a)电场(b)磁场图2电场和磁场分布图(a)电耦合(b)磁耦合(c)第一类混合耦合(d)第二类混合耦合图3U形环谐振器4种耦合结构似，但其电磁耦合特性与前者有显著区别，这类耦合称为第二类混合耦合。1．2谐振器排列方式本文针对混合耦合结构，用HFSS分别建立了与图2尺寸相同的两始标签(b)水平偏移标签图612位标签结构图通过移除图6标签结构中的某些位谐振器，使其相应位编码为0，可将标签重构为任意码字。2．2可重构性仿真图7(a)为原始标签的RCS仿真结果，给出了码字为‘未移除谐振器)与码字1’

转载 (移除第3位和第7位谐振器)的对比结果。可以看出未移除谐振器前，在上述划分的频段上，每一个谐振器出现一个谐振峰，正确组成(a)原始结构标签(b)谐振器水平偏移标签图712位标签仿真结果第35卷第3期岳雪峰，等:一种提高无芯片RFID标签识别可靠性的方法混合耦合结构图4两类混合耦合结构的频率响应的仿真结果，将图5所得谐振频率代入式(2)可得不同d值下谐振器间耦合系数，见表1。(a)d=5mm(b)d=10mm(c)d=15mm(d)d=20mm图5不同d值时谐振器的频率响应表1第二类混合耦合结构的耦合系数随d变化表偏移距离d/mm谐振频率f1/GHz谐振频率f2/GHz耦合系数k，耦合系数基本与d=0mm相同，当d=10mm时，耦合系数减小近一半，耦合明显减弱，随d值增大，耦合系数进一步减小，当d=20mm时，基本已无耦合效应。考虑到d越大标签尺寸越大，因此在设计标签时要综合考虑。2提高识别可靠性的无芯片标签设计2．1标签结构及频带划分图6(a)为设计的12位的U形环谐振器原始标签，其中12个谐振器宽度b均为3mm，间隙g均为1mm，相邻两谐振器间的垂直距离s为1mm。将2．65～3．75GHz频带分为12个编码区，每90MHz一位，其中每个编码区的中心频率分别为2．33GHz、3．42GHz、3．51GHz、3．6GHz、3．69GHz，通过公式(1)可计算各谐振器的初始长度，经HFSS软件仿真优化，获得最终的原始标签结构。标签尺寸为长度50mm，宽度30mm。为了与原始标签对比，保持结构不变，将相邻的两个谐振器沿水平方向移位识别可靠性的方法-数控滚圆机滚弧机切管机张家港液压弯管机数控弯管机滚圆机 转载