РАДИОЧАСТОТНОЕ УСТРОЙСТВО ИДЕНТИФИКАЦИИ НА ПОВЕРХНОСТНЫХ АКУСТИЧЕСКИХ ВОЛНАХ Российский патент 2011 года по МПК G01S13/75 

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано в системах идентификации объектов.

Известны варианты использования ПАВ в фильтрах, когда волна распространяется в обе стороны от встречно-штыревого преобразователя. Например, патент РФ №2340080.

Недостатком такого устройства является невозможность его использования в системах идентификации.

Наиболее близкое решение представлено в патенте РФ №2158936 (Идентификационная метка, работающая с поверхностными акустическими волнами), в котором прибор опроса и обработки опрашивает идентификационные метки на ПАВ посредством передаваемого сигнала опроса и обрабатывает переданный от них обратно кодированный ответный сигнал, причем кодирование ответного сигнала задано количеством и положением отражателей метки, при этом, по меньшей мере, один отражатель с большой относительно отражательной способности определяющих кодирование отражателей отражательной способностью.

Недостатком данного радиочастотного идентификатора является непроизводительная потеря мощности.

Согласно [Морган Д. Устройства обработки сигналов на поверхностных акустических волнах: Пер. с англ. - М.: Радио и связь, 1990. - 416 с., с.15, рис.1.2] сигналы от гребенчатого преобразователя (другое название: встречно-штыревой преобразователь - ВШП) распространяются в пьезоэлектрической подложке в обе стороны и при симметричном гребенчатом преобразователе мощность в обе стороны равна. В известных технических решениях, например в [там же, с.15, рис.1.2], для подавления второй волны используется поглотитель.

На фиг.1 показано предшествующее решение.

На фиг.2 показано предлагаемое решение.

На фиг.3 показана временная диаграмма сигнала формируемого.

Техническим результатом изобретения является повышение емкости идентификационного кода за счет использования дополнительных отражателей, расположенных с другой стороны гребенчатого преобразователя.

Радиочастотное устройство идентификации 2 на поверхностных акустических волнах (фиг.2) состоит из приемо-передающей антенны 6, соединенной с расположенным на пьезоэлектрической подложке 1 гребенчатым преобразователем 3. На пьезоэлектрической подложке 1 в обе стороны от гребенчатого преобразователя 3 располагаются отражатели 4. С одной стороны - отражатели 4а, расположенные в сетке с шагом d; первый узел отстоит от гребенчатого преобразователя 3 на расстоянии d₀. С другой стороны гребенчатого преобразователя 3 расположены отражатели 4б, расположенные также в узлах сетки с шагом d. Первый узел второй сетки расположен на расстоянии d₀+d/2 (или d₀-d/2), то есть узлы второй сетки сдвинуты на полшага относительно узлов первой сетки. В последнем узле первой или второй сетки расположен отражатель 5 с большей отражательной способностью.

Радиочастотное устройство идентификации 2 работает следующим образом.

Устройство опроса и обработки (не показано) формирует запросный сигнал 6 (фиг.3), который через приемо-передающую антенну 6 радиочастотного устройства идентификации 2 поступает на гребенчатый преобразователь 3, который формирует в пьезоэлектрической подложке 1 акустические волны, которые распространяются в пьезоэлектрической подложке 1 в обе стороны от гребенчатого преобразователя 3. На своем пути акустические волны частично отражаются, с одной стороны от отражателей 4а, с другой стороны - от 4б. Первый отраженный сигнал поступает на устройство опроса и обработки через время Т₀ (фиг.3). Время Т₀ определяется временем распространения сигнала 6 по радиоканалу от антенны устройство опроса и обработки до приемо-передающей антенны 6 радиочастотного устройства идентификации 2 и обратно, а так же временем распространения акустической волны в пьезоэлектрической подложке 1 до первого отражателя 4 и обратно. Одна сторона пьезоэлектрической подложки 1 формирует пакет отраженных сигналов 7а на отражателях 4а, вторая сторона пьезоэлектрической подложки 1 формирует пакет отраженных сигналов 7б на отражателях 4б.

Так как отражатели 4б сдвинуты относительно отражателей 4а, то сигналы 7а будут сдвинуты по времени относительно сигналов 7б.

Суммарный ответный сигнал радиочастотного устройства идентификации 2 формируется наложением двух ответных сигналов, 7а и 7б.

Отражатели 4 (совместно 4а и 4б, фиг.2), расположенные в узлах сетки, определяют идентификационную информацию об объекте.

Для идентификации окончания сигналов, передаваемых с радиочастотного устройства идентификации 2, формируется сигнал 8, получаемый от отражателя 5 с большей отражательной способностью.

Отражатель 5 с большей отражательной способностью может выполняться по технологии, по которой выполняются отражатели 4. В этом случае сигнал 8 будет соответствовать уровням сигнала 7а и 7б, формируемого отражателями 4.

Для увеличения передаваемой мощности из приемо-передающей антенны 6 в гребенчатый преобразователь 3 комплексные сопротивления приемо-передающей антенны 6 и гребенчатого преобразователя 3 должны совпадать. Этого можно добиться, разрабатывая конструкцию приемо-передающей антенны 6 исходя из сопротивления гребенчатого преобразователя 3. Конструктивно приемо-передающая антенна 6 может быть выполнена в виде полуволнового вибратора или микрополосковой антенны.

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано в системах идентификации объектов. Достигаемым техническим результатом изобретения является повышение емкости идентификационного кода за счет использования дополнительных отражателей, расположенных с другой стороны гребенчатого преобразователя. Дополнительные отражатели смещены относительно отражателей, расположенных с первой стороны гребенчатого преобразователя. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Радиочастотное устройство идентификации на поверхностных акустических волнах, содержащее приемопередающую антенну, соединенную с гребенчатым преобразователем, расположенным на пьезоэлектрической подложке, на которой также расположены отражатели, при этом устройством опроса и обработки опрашивают посредством радиосигнала радиочастотное устройство идентификации, обрабатывают переданный от отражателей радиочастотного устройства идентификации сигнал, причем кодирование ответного сигнала задают количеством и положением линейно отражающих по фазе отражателей радиочастотного устройства идентификации, кроме того, радиочастотное устройство идентификации содержит, по меньшей мере, один отражатель с большей отражательной способностью, чем определяющие кодирование отражатели, причем отражатель с большей отражательной способностью предназначен для идентификации окончания сигналов, передаваемых с радиочастотного устройства идентификации, отличающееся тем, что отражатели, определяющие кодирование, расположены по обе стороны от гребенчатого преобразователя в узлах соответствующих сеток с шагом d, причем узлы сетки с одной стороны гребенчатого преобразователя сдвинуты на полшага по отношению к узлам сетки с другой стороны гребенчатого преобразователя, при этом кодирование ответного сигнала определяют совместным расположением отражателей с обеих сторон гребенчатого преобразователя, кроме того, отражатель с большей отражательной способностью располагают в последнем узле той сетки, в которой последний отражатель находится на максимальной дальности от гребенчатого преобразователя.

2. Радиочастотное устройство идентификации по п.1, отличающееся тем, что отражатель с большей отражательной способностью выполнен по одной технологии с остальными отражателями.

3. Радиочастотное устройство идентификации по п.1, отличающееся тем, что приемопередающая антенна согласована с комплексным сопротивлением гребенчатого преобразователя.