一種帶磁敏裝置的rfid標籤、rfid系統及磁場強度檢測方法
2023-07-03 05:02:21
一種帶磁敏裝置的rfid標籤、rfid系統及磁場強度檢測方法
【專利摘要】本發明提供一種帶磁敏裝置的RFID標籤、RFID系統及磁場檢測方法，RFID標籤的晶片上有兩個引腳；磁敏裝置與RFID標籤的天線形成並聯結構，在磁敏裝置與RFID標籤的晶片連接的線路上有一個控制通斷的邏輯電路，該連接的線路與控制通斷的邏輯電路是晶片的一部分：當邏輯電路斷開時，磁敏裝置不與天線並聯，此時被放置在一定的磁場強度下一段時間後，天線的第一共振頻率和信號強度保持不變；當邏輯電路接通時，磁敏裝置與天線並聯，此時被放置在一定的磁場強度下一段時間後，此時天線工作在第二共振頻率下；RFID標籤接收RFID閱讀器發送的指令以控制邏輯電路的通斷，從而實現通過比較來自天線的不同頻率的信號強度之間的差異來檢測磁場的改變。本發明可以較低成本來檢測磁場變化。
【專利說明】一種帶磁敏裝置的RF ID標籤、RF ID系統及磁場強度檢測方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及RFID (Radio Frequency Identif ication,射頻識別)【技術領域】，尤其涉及一種帶磁敏裝置的RFID標籤、RFID系統及磁場檢測方法。
【背景技術】
[0002]近幾年，RFID系統已經變得日益普遍。RFID系統主要用於對人和物的識別。一般來說，這個系統至少包含一個RFID閱讀器，這個RFID閱讀器能夠在一個設定的範圍內發射和接受來自一個或多個RFID標籤的射頻信號。這個RFID標籤一般是封裝起來的，可以貼在一個物體上，它包括一個能與天線進行信息交流的微晶片。這個微晶片一般來講是一個集成電路，它可以用來儲存和處理信息，調製解調射頻信號，並且可以運行其他的特殊功能。RFID標籤的天線是用來接收和發送射頻信號，並且通常適用於一種特殊的頻率。
[0003]在一些設備中，帶有磁敏裝置的RFID系統已經被用於監測產品所處環境的磁場何時超過了可以接受的磁場。一般來說這些設備要求感應裝置要有一個持續的能量來源，用來檢測磁場的改變，但是這會增加設備的成本。另外，一些設備要求感應裝置還要與一個比較器電路相連，從而來檢測出偏離參考電壓的程度大小，這一要求大大增加了設備的成本。總之，改進RFID系統是有必要的，它要求在不使用持續的能量來源或者使用一種低成本的附加電路時可以用來檢測磁場變化。
【發明內容】
[0004]本發明實施例提供一種帶磁敏裝置的RFID標籤、RFID系統及磁場檢測方法，以較低成本來檢測磁場變化。
[0005]一方面，本發明實施例提供了一種帶磁敏裝置的RFID標籤，所述RFID標籤的晶片上有兩個引腳；所述磁敏裝置與這兩個引腳相連，並與所述RFID標籤的天線形成並聯結構，外界磁場強度的變化會引起磁敏裝置本身電阻的變化，在所述磁敏裝置與RFID標籤的晶片連接的線路上有一個控制通斷的邏輯電路，該連接的線路與控制通斷的邏輯電路是晶片的一部分，邏輯電路的通斷決定了磁敏裝置是否與天線並聯:當邏輯電路斷開時，磁敏裝置不與天線並聯，此時被放置在一定的磁場強度下一段時間後，天線的第一共振頻率和信號強度保持不變；當邏輯電路接通時，磁敏裝置與天線並聯，此時被放置在一定的磁場強度一段時間後，天線的特徵頻率和信號強度至少會有一個發生變化，此時天線工作在第二共振頻率下；所述RFID標籤接收RFID閱讀器發送的指令以控制邏輯電路的通斷，從而實現通過比較來自天線的不同頻率的信號強度之間的差異來檢測磁場強度的改變。
[0006]可選的，在本發明一實施例中，所述RFID標籤的天線為單極子天線。
[0007]可選的，在本發明一實施例中，所述RFID標籤的天線為雙偶極天線:所述磁敏裝置與其中一根天線形成並聯結構；或者所述磁敏裝置與兩根天線同時形成並聯結構。
[0008]可選的，在本發明一實施例中，所述磁敏裝置為電阻型磁敏裝置，所述磁敏裝置包括:磁阻元件、以及其他磁敏電阻型裝置。
[0009]另一方面，本發明實施例提供了一種帶磁敏裝置的RFID標籤，所述RFID標籤的晶片上有一個引腳；所述磁敏裝置的一端與這個引腳相連，另一端連接到所述RFID標籤的天線上，並與天線形成並聯結構，外界磁場強度的變化會引起磁敏裝置本身電阻的變化，在所述磁敏裝置與RFID標籤的晶片連接的線路上有一個控制通斷的邏輯電路，該連接的線路與控制通斷的邏輯電路是晶片的一部分，邏輯電路的通斷決定了磁敏裝置是否與天線並聯:當邏輯電路斷開時，磁敏裝置不與天線並聯，此時被放置在一定的磁場強度下一段時間後，天線的第一共振頻率和信號強度保持不變；當邏輯電路接通時，磁敏裝置與天線並聯，此時被放置在一定的磁場強度下一段時間後，天線的特徵頻率和信號強度至少會有一個發生變化，此時天線工作在第二共振頻率下；所述RFID標籤接收RFID閱讀器發送的指令以控制邏輯電路的通斷，從而實現通過比較來自天線的不同頻率的信號強度之間的差異來檢測磁場強度的改變。
[0010]可選的，在本發明一實施例中，所述RFID標籤的天線為單極子天線。
[0011]可選的，在本發明一實施例中，所述RFID標籤的天線為雙偶極天線:所述磁敏裝置與其中一根天線形成並聯結構；或者所述磁敏裝置與兩根天線同時形成並聯結構。
[0012]可選的，在本發明一實施例中，所述磁敏裝置為電阻型磁敏裝置，所述電阻型磁敏裝置包括:磁阻元件、以及其他磁敏電阻型裝置。
[0013]又一方面，本發明實施例提供了 一種帶磁敏裝置的RFID標籤，所述磁敏裝置連接到所述RFID標籤的天線上，並與天線形成並聯結構，外界磁場強度的變化會引起磁敏裝置本身電阻的變化，在所述磁敏裝置與天線連接的線路上有一個控制通斷的邏輯電路，該連接的線路與控制通斷的邏輯電路是晶片的一部分，邏輯電路的通斷決定了磁敏裝置是否與天線並聯:當邏輯電路斷開時，磁敏裝置不與天線並聯，此時被放置在一定的磁場強度水平下一段時間後，天線的第一共振頻率和信號強度保持不變；當邏輯電路接通時，磁敏裝置與天線並聯，此時被放置在一定的磁場強度水平下一段時間後，天線的特徵頻率和信號強度至少會有一個發生變化，此時天線工作在第二共振頻率下；所述RFID標籤接收RFID閱讀器發送的指令以控制邏輯電路的通斷，從而實現通過比較來自天線的不同頻率的信號強度之間的差異來檢測磁場強度的改變。
[0014]可選的，在本發明一實施例中，所述RFID標籤的天線為單極子天線。
[0015]可選的，在本發明一實施例中，所述RFID標籤的天線為雙偶極天線:所述磁敏裝置與其中一根天線形成並聯結構；或者所述磁敏裝置與兩根天線同時形成並聯結構。
[0016]可選的，在本發明一實施例中，所述磁敏裝置為電阻型磁敏裝置，所述電阻型磁敏裝置包括:磁阻元件、以及其他磁敏電阻型裝置。
[0017]再一方面，本發明實施例提供了一種帶磁敏裝置的RFID系統，所述RFID系統包括RFID標籤和RFID閱讀器，所述RFID標籤包括上述帶磁敏裝置的RFID標籤；所述RFID閱讀器發送指令以控制RFID標籤的邏輯電路的通斷，從而通過比較來自天線的不同頻率的信號強度之間的差異來檢測磁場強度的改變。
[0018]再一方面，本發明實施例提供了一種帶磁敏裝置的RFID系統的磁場強度檢測方法，所述磁場強度檢測方法應用於上述帶磁敏裝置的RFID系統，包括:通過所述RFID閱讀器發送指令以控制RFID標籤的邏輯電路的通斷；通過RFID標籤接收RFID閱讀器發送的指令以控制邏輯電路的通斷:當邏輯電路斷開時，磁敏裝置不與天線並聯，此時被放置在在一定的磁場強度下，天線的第一共振頻率和信號強度保持不變；當邏輯電路接通時，磁敏裝置與天線並聯，此時被放置在在一定的磁場強度下，天線的特徵頻率和信號強度至少會有一個發生變化，此時天線工作在第二共振頻率下；利用所述RFID閱讀器比較來自天線的不同頻率的信號強度之間的差異來檢測磁場強度的改變。
[0019]上述技術方案具有如下有益效果:因為採用RFID標籤的晶片上有兩個引腳；磁敏裝置與RFID標籤的天線形成並聯結構，在磁敏裝置與RFID標籤的晶片連接的線路上有一個控制通斷的邏輯電路，該連接的線路與控制通斷的邏輯電路是晶片的一部分:當邏輯電路斷開時，磁敏裝置不與天線並聯，此時被放置在一定的磁場強度下一段時間後，天線的第一共振頻率和信號強度保持不變；當邏輯電路接通時，磁敏裝置與天線並聯，此時被放置在一定的磁場強度下一段時間後，此時天線工作在第二共振頻率下；RFID標籤接收RFID閱讀器發送的指令以控制邏輯電路的通斷，從而實現通過比較來自天線的不同頻率的信號強度之間的差異來檢測磁場強度的改變的技術手段，所以達到了以較低成本來檢測磁場變化的技術效果，並利用RFID獲得的能量，解決了磁場檢測的供電問題。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0020]為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0021]圖1為本發明實施例磁敏裝置與RFID標籤晶片相連接的示意圖；
[0022]圖2為RFID標籤晶片內部天線的等效電路圖；
[0023]圖3為本發明實施例磁敏裝置、邏輯開關與RFID標籤晶片內部天線等效電路相連接的不意圖；
[0024]圖4為本發明實施例磁敏裝置與RFID標籤天線直接相連接的示意圖；
[0025]圖5為本發明實施例磁敏裝置的結構說明圖；
[0026]圖6為本發明實施例基於信號強度的磁場強度檢測方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0027]下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。
[0028]本發明實施例的磁敏裝置與RFID標籤的晶片相連至少存在三種情況:
[0029]兩引腳結構:
[0030]本發明實施例是一種用來檢測磁場變化的裝置、系統和技術。這一系統包含了一個RFID標籤，這一 RFID標籤的晶片上有兩個引腳。磁敏裝置與這兩個引腳相連，與天線形成並聯結構。外界磁場的變化會引起磁敏裝置本身電阻的變化。在引腳與晶片連接的線路上有一個控制通斷的邏輯電路，該連接的線路與控制通斷的邏輯電路是晶片的一部分。[0031]邏輯電路的通斷決定了磁敏裝置是否與天線並聯。當邏輯電路斷開時，磁敏裝置不與天線並聯，此時被放置在一定的磁場強度下一段時間後，天線的第一共振頻率和信號強度保持不變。當邏輯電路接通時，磁敏裝置與天線並聯，此時被放置在一定的磁場強度下一段時間後，天線的特徵頻率和信號強度至少會有一個發生變化，此時天線工作在第二共振頻率下JFID閱讀器能夠給標籤發送指令控制邏輯電路的通斷，在邏輯電路接通時，可以通過比較來自天線的不同頻率的信號強度之間的差異來檢測磁場的改變。
[0032]就一個實例而言，這一系統包含了一個RFID標籤，這一標籤上只有一根天線。這一標籤的晶片上有兩個引腳。磁敏裝置與這兩個引腳相連，與這根天線形成並聯結構。在引腳與晶片連接的線路上有一個控制通斷的邏輯電路，該連接的線路以及控制通斷的邏輯電路是晶片的一部分。外界磁場的變化會引起磁敏裝置本身電阻的變化。
[0033]當邏輯電路接通時被放置在一定的磁場強度下一段時間後，天線的特徵頻率和信號強度至少會有一個發生變化，此時天線工作在第二共振頻率下。RFID閱讀器能夠給標籤發送指令，並通過比較邏輯電路通斷時的不同頻率的信號強度之間的差異可以檢測磁場的改變。更確切地說，磁敏裝置應具有較低的電阻，它的具體實例包括:磁阻元件、以及其他磁敏電阻型裝置等。
[0034]就另一個實例而言，這一系統包含了一個RFID標籤，這一標籤上有兩根天線。此時有兩種情況。第一種情況是磁敏裝置與這兩個引腳相連，與第一根天線形成並聯結構。在引腳與晶片連接的線路上有一個控制通斷的邏輯電路，該連接的線路以及控制通斷的邏輯電路是晶片的一部分。外界磁場的變化會引起磁敏裝置本身電阻的變化。而第二根天線始終以第一共振頻率正常通信。
[0035]當邏輯電路接通時，被放置於一定的磁場強度下一段時間後，第一根天線的特徵頻率和信號強度至少有一個會發生改變，其工作在第二共振頻率下。RFID閱讀器能夠給標籤發送指令，並通過比較邏輯電路接通時第一和第二根天線的不同頻率的信號強度之間的差異可以檢測磁場的改變。通過比較第二根天線自身的邏輯電路通斷時的不同頻率的信號強度之間的差異也可以檢測磁場的改變。
[0036]第二種情況是，磁敏裝置與這兩個引腳相連，與兩根天線同時形成並聯結構。在引腳與晶片連接的線路上有一個控制通斷的邏輯電路，該連接的線路以及控制通斷的邏輯電路是晶片的一部分。外界磁場的變化會引起磁敏裝置本身電阻的變化。這與標籤僅含一根天線的情況類似。當邏輯電路接通時被放置在一定的磁場強度下一段時間後，天線特徵頻率和信號強度至少會有一個發生變化，其工作在第二共振頻率下。RFID閱讀器能夠給標籤發送指令，並通過比較邏輯電路通斷時的不同頻率的信號強度之間的差異可以檢測磁場的改變。第一種情況電路連接比較簡單，工作時兩根天線的共振頻率可能不同，會影響測量的精度。第二種情況電路連接比較複雜，但工作時兩根天線的共振頻率一致，測量精度較高。更確切地說，磁敏裝置應具有較低的電阻，它的具體實例包括:磁阻元件、以及其他磁敏電阻型裝置等。
[0037]一引腳結構:
[0038]這一標籤的晶片可以僅有一個引腳，這一引腳向外與磁敏裝置的一端相連，磁敏裝置的另一端直接連到天線上。引腳在晶片內部的連接點與兩個引腳的情況類似，最終仍然是要達到與天線並聯的目的。同時在引腳與晶片內部電路連接的線路上有一個控制通斷的邏輯電路。當邏輯電路斷開時，磁敏裝置不與天線並聯，此時被放置在一定的磁場強度下一段時間後，天線的第一共振頻率和信號強度保持不變。
[0039]當邏輯電路接通時，磁敏裝置與天線並聯，此時被放置在一定的磁場強度下一段時間後，天線特徵頻率和信號強度至少會有一個發生變化，其工作在第二共振頻率下。RFID閱讀器能夠給標籤發送指令控制邏輯電路的通斷，在邏輯電路接通時，可以通過比較來自天線的不同頻率的信號強度之間的差異來檢測磁場的改變。
[0040]就一個實例而言，這一系統包含了一個RFID標籤，這一標籤上只有一根天線。這一標籤的晶片上有一個引腳。磁敏裝置與這一個引腳相連，磁敏裝置另一端直接連到天線上，與天線形成並聯結構。在引腳與晶片連接的線路上有一個控制通斷的邏輯電路，該連接的線路以及控制通斷的邏輯電路是晶片的一部分。外界磁場的變化會引起磁敏裝置本身電阻的變化。
[0041]當邏輯電路接通時被放置在一定的磁場強度下一段時間後，天線工作在第二共振頻率下，其特徵頻率和信號強度至少會有一個發生變化。RFID閱讀器能夠給標籤發送指令，並通過比較邏輯電路通斷時的不同頻率的信號強度之間的差異可以檢測磁場的改變。更確切地說，磁敏裝置應具有較低的電阻，它的具體實例包括:磁阻元件、以及其他磁敏電阻型
[0042]就另一個實例而言，這一系統包含了一個RFID標籤，這一標籤上有兩根天線。這一標籤的晶片上有一個引腳。磁敏裝置與這一個引腳相連，磁敏裝置另一端直接連到天線上，與第一根天線形成並聯結構。在引腳與晶片連接的線路上有一個控制通斷的邏輯電路，該連接的線路以及控制通斷的邏輯電路是晶片的一部分。外界磁場的變化會引起磁敏裝置本身電阻的變化。而第二根天線始終以第一共振頻率通信。
`[0043]當邏輯電路接通時，被放置於一定的磁場強度下一段時間後，第一根天線工作在第二共振頻率下，其特徵頻率和信號強度至少有一個會發生改變。RFID閱讀器能夠給標籤發送指令，並通過比較邏輯電路接通時第一和第二根天線的不同頻率的信號強度之間的差異可以檢測磁場的改變。通過比較第一根天線自身的邏輯電路通斷時的不同頻率的信號強度之間的差異也可以檢測磁場的改變。更確切地說，磁敏裝置應具有較低的電阻，它的具體實例包括:磁阻元件、以及其他磁敏電阻型裝置等。
[0044]無引腳結構:
[0045]當RFID標籤的晶片上沒有引腳時，磁敏裝置可以直接連到天線上。這種情況下，與磁敏裝置相連的天線不能脫離磁敏裝置而以正常的頻率通信。當被放置在一定的磁場強度下一段時間後，天線的特徵頻率和信號強度至少會有一個發生變化。RFID閱讀器能夠給標籤裝置發送指令，通過比較來自天線的不同頻率的信號強度之間的差異來檢測磁場的改變。
[0046]就一個實例而言，這一系統包含了一個RFID標籤，這一標籤上有兩根天線。磁敏裝置直接與第一根天線相連，而第二根天線不與磁敏裝置相連始終以第一共振頻率正常通信。當被放置於一定的磁場強度下一段時間後，第一根天線工作在第二共振頻率下，其特徵頻率和信號強度至少有一個會發生改變，而第二根天線的特徵頻率和信號強度不變。RFID閱讀器能夠給標籤發送指令，並通過比較第一和第二根天線的不同頻率的信號強度之間的差異可以檢測磁場的改變。更確切地說，磁敏裝置應具有較低的電阻，它的具體實例包括:磁阻元件、以及其他磁敏電阻型裝置等。
[0047]推而廣之，天線的晶片上可以帶也可以不帶引腳，可以帶一個也可以帶多個引腳。天線的根數可以是一根、兩根甚至是多根。相對應地也可以連接一個或多個磁敏裝置，同時磁敏裝置的型號可以相同也可以不同。就裝置的一種具體實例而言，當被放置於一定的磁場強度下一段時間後，與磁敏裝置相連的天線的特徵頻率和信號強度至少有一個會發生改變。RFID閱讀器能夠給標籤裝置發送指令，通過比較來自天線的不同頻率的信號強度之間的差異來檢測磁場的改變。
[0048]就一種磁敏裝置的具體實例而言，聯立比較數值的方法包括將這些比較數值與多數的信號強度值進行比較。這些信號強度值屬於不同的頻率，並與多數的磁場值相聯繫，同時基於上述提到的比較可以檢測磁場的水平。
[0049]然而，就另一個方面而言，一個RFID系統包括一個RFID標籤裝置和一個RFID閱讀器裝置。這個RFID標籤裝置被用來發送兩種信號，即上述邏輯電路斷開時的信號和邏輯電路接通時的信號，這兩種信號至少有一種會對受到的請求作出回應。RFID閱讀器裝置用來對RFID標籤裝置至少發送一個請求。安裝閱讀裝置是為了接受來自標籤的邏輯電路接通時的信號強度值和邏輯電路斷開時的信號強度值之間的比較值，並把這些比較值轉化為磁場的不同水平。
[0050]在一個實例中，RFID標籤的天線與磁敏裝置相連，在這一連接線路上有一個控制通斷的邏輯電路。在邏輯電路通斷與否的兩種情況下，與天線會有與之對應的兩種不同的頻率。當邏輯電路接通並把這一標籤裝置放置於一定的磁場強度下一段時間後，由於共振頻率的變化，就會產生兩種不同信號的強度值。
[0051]在一個實例中，RFID標籤裝置包括第一、第二兩根天線，其中第一根天線發射第一信號，而第二根天線發射第二信號。更好的情況是，第一根天線與磁敏裝置相連，當這一標籤裝置被放置於一定的磁場強度下一段時間後，由於共振頻率的變化，就會產生第二信號強度值與第一信號強度值的不同。
[0052]再一方面，本發明實施例提供了一種帶磁敏裝置的RFID系統，所述RFID系統包括RFID標籤和RFID閱讀器，所述RFID標籤包括上述帶磁敏裝置的RFID標籤；所述RFID閱讀器發送指令以控制RFID標籤的邏輯電路的通斷，從而通過比較來自天線的不同頻率的信號強度之間的差異來檢測磁場強度的改變。
[0053]再一方面，本發明實施例提供了一種帶磁敏裝置的RFID系統的磁場強度檢測方法，所述磁場強度檢測方法應用於上述帶磁敏裝置的RFID系統，包括:通過所述RFID閱讀器發送指令以控制RFID標籤的邏輯電路的通斷；通過RFID標籤接收RFID閱讀器發送的指令以控制邏輯電路的通斷:當邏輯電路斷開時，磁敏裝置不與天線並聯，此時被放置在在一定的磁場強度下，天線的第一共振頻率和信號強度保持不變；當邏輯電路接通時，磁敏裝置與天線並聯，此時被放置在在一定的磁場強度下，天線的特徵頻率和信號強度至少會有一個發生變化，此時天線工作在第二共振頻率下；利用所述RFID閱讀器比較來自天線的不同頻率的信號強度之間的差異來檢測磁場強度的改變。
[0054]如圖1所示，為本發明實施例磁敏裝置與RFID標籤晶片相連接的磁感應標籤10的示意圖。圖1中，標籤裝置10，包括一個底座15，一個集成電路板13，兩個引腳16，17和一個雙偶極天線11，12。集成電路板13上有兩個引腳16，17，這兩個引腳向外與磁敏裝置14相連，這兩個引腳在晶片內部與天線的等效電路並聯，並在連接的線路上有一個控制通斷的邏輯電路。通過邏輯電路的通斷可以控制磁敏模塊是否被接入晶片電路內，從而可以影響與射頻模塊相連的天線的頻率。當邏輯電路斷開時，標籤天線以第一共振頻率通信。當邏輯電路接通時，被放置於一定的磁場強度下一段時間後，天線工作在第二共振頻率下，其特徵頻率和信號強度至少會有一個發生改變。
[0055]在一個實例中，發射端11，12由一種或多種不同的低電阻材料製成，這些材料有較高的導電性，例如銅，銀，和鋁，它們和上述提到的磁敏裝置通過兩個引腳16，17和天線11，12相連，當天線11，12被放置於一定的磁場強度下一段時間後，磁敏裝置會引起一個或多個發射端發生共振頻率的變化。這個變化的頻率與接收和發送的頻率都不一樣。例如，磁敏裝置放置於一定的磁場強度下一段時間後，就會導致發送頻率和接受頻率中至少一個發生變化。
[0056]在另一個實例中，一開始設定的天線頻率值將高於一定磁場環境下的天線頻率，然後當達到一定的磁場時，它就會降低。在另一個實例中，一開始設定的天線頻率低於一定磁場強度下的天線頻率，當達到一定的磁場強度時它就會上升。可用於本發明的這樣的磁敏裝置有:磁阻元件、以及其他磁敏電阻型裝置等。
[0057]基於磁敏裝置的類型不同，導致變化的磁場強度可能是一個特定的磁場值也可能是一個有選擇性的磁場值的範圍。時間的長短必然導致天線共振頻率的變化，天線質量也會導致不同的變化。例如，天線上帶有的磁敏裝置的類型能夠影響改變天線共振頻率所需時間的長短。
[0058]如圖2所示，為RFID標籤天線的等效電路圖。當標籤線圈天線進入讀寫器產生的交變磁場中，標籤天線與讀寫器天線之間的相互作用就類似於變壓器。兩者的線圈相當於變壓器的初級線圈和次級線圈。由標籤天線形成的諧振迴路如圖2所示，包括標籤天線的
線圈電感(L)、寄生電容(Cp)和並聯電容(C2),其諧振頻率為
【權利要求】
1.一種帶磁敏裝置的RFID標籤，其特徵在於，所述RFID標籤的晶片上有兩個引腳；所述磁敏裝置與這兩個引腳相連，並與所述RFID標籤的天線形成並聯結構，外界磁場的變化會引起磁敏裝置本身電阻的變化，在所述磁敏裝置與RFID標籤的晶片連接的線路上有一個控制通斷的邏輯電路，該連接的線路與控制通斷的邏輯電路是晶片的一部分，邏輯電路的通斷決定了磁敏裝置是否與天線並聯:當邏輯電路斷開時，磁敏裝置不與天線並聯，此時被放置在一定的磁場強度下一段時間後，天線的第一共振頻率和信號強度保持不變；當邏輯電路接通時，磁敏裝置與天線並聯，此時被放置在一定的磁場強度下一段時間後，天線的特徵頻率和信號強度至少會有一個發生變化，此時天線工作在第二共振頻率下；所述RFID標籤接收RFID閱讀器發送的指令以控制邏輯電路的通斷，從而實現通過比較來自天線的不同頻率的信號強度之間的差異來檢測磁場的改變。
2.如權利要求1所述帶磁敏裝置的RFID標籤，其特徵在於，所述RFID標籤的天線為單極子天線。
3.如權利要求1所述帶磁敏裝置的RFID標籤，其特徵在於，所述RFID標籤的天線為雙偶極天線:所述磁敏裝置與其中一根天線形成並聯結構；或者所述磁敏裝置與兩根天線同時形成並聯結構。
4.如權利要求1所述帶磁敏裝置的RFID標籤，其特徵在於，所述磁敏裝置為電阻型磁敏裝置，所述電阻型磁敏裝置包括:磁阻元件、以及其他磁敏電阻型裝置。
5.—種帶磁敏裝置的RFID標籤，其特徵在於，所述RFID標籤的晶片上有一個引腳；所述磁敏裝置的一端與這個引腳相連，另一端連接到所述RFID標籤的天線上，並與天線形成並聯結構，外界磁場的變化會引起磁敏裝置本身電阻的變化，在所述磁敏裝置與RFID標籤的晶片連接的線路上有一個控制通斷的邏輯電路，該連接的線路與控制通斷的邏輯電路是晶片的一部分，邏輯電路的通斷決定了磁敏裝置是否與天線並聯:當邏輯電路斷開時，磁敏裝置不與天線並聯，此時被放置在一定的磁場強度下一段時間後，天線的第一共振頻率和信號強度保持不變；當邏輯電路接通時，磁敏裝置與天線並聯，此時被放置在一定的磁場強度下一段時間後，天線的特徵頻率和信號強度至少會有一個發生變化，此時天線工作在第二共振頻率下；所述RFID標 籤接收RFID閱讀器發送的指令以控制邏輯電路的通斷，從而實現通過比較來自天線的不同頻率的信號強度之間的差異來檢測磁場的改變。
6.如權利要求5所述帶磁敏裝置的RFID標籤，其特徵在於，所述RFID標籤的天線為單極子天線。
7.如權利要求5所述帶磁敏裝置的RFID標籤，其特徵在於，所述RFID標籤的天線為雙偶極天線:所述磁敏裝置與其中一根天線形成並聯結構；或者所述磁敏裝置與兩根天線同時形成並聯結構。
8.如權利要求5所述帶磁敏裝置的RFID標籤，其特徵在於，所述磁敏裝置為電阻型磁敏裝置，所述電阻型磁敏裝置包括:磁阻元件、以及其他磁敏電阻型裝置。
9.一種帶磁敏裝置的RFID標籤，其特徵在於，所述磁敏裝置連接到所述RFID標籤的天線上，並與天線形成並聯結構，外界磁場的變化會引起磁敏裝置本身電阻的變化，在所述磁敏裝置與天線連接的線路上有一個控制通斷的邏輯電路，該連接的線路與控制通斷的邏輯電路是晶片的一部分，邏輯電路的通斷決定了磁敏裝置是否與天線並聯:當邏輯電路斷開時，磁敏裝置不與天線並聯，此時被放置在一定的磁場強度下一段時間後，天線的第一共振頻率和信號強度保持不變；當邏輯電路接通時，磁敏裝置與天線並聯，此時被放置在一定的磁場強度下一段時間後，天線的特徵頻率和信號強度至少會有一個發生變化，此時天線工作在第二共振頻率下；所述RFID標籤接收RFID閱讀器發送的指令以控制邏輯電路的通斷，從而實現通過比較來自天線的不同頻率的信號強度之間的差異來檢測磁場的改變。
10.如權利要求9所述帶磁敏裝置的RFID標籤，其特徵在於，所述RFID標籤的天線為單極子天線。
11.如權利要求9所述帶磁敏裝置的RFID標籤，其特徵在於，所述RFID標籤的天線為雙偶極天線:所述磁敏裝置與其中一根天線形成並聯結構；或者所述磁敏裝置與兩根天線同時形成並聯結構。
12.如權利要求9所述帶磁敏裝置的RFID標籤，其特徵在於，所述磁敏裝置為電阻型磁敏裝置，所述電阻型磁敏裝置包括:磁阻元件、以及其他磁敏電阻型裝置。
13.一種帶磁敏裝置的RFID系統，所述RFID系統包括RFID標籤和RFID閱讀器，其特徵在於， 所述RFID標籤包括權利要求1-4中任一項所述帶磁敏裝置的RFID標籤，或權利要求5-8中任一項所述帶磁敏裝置的RFID標籤，或權利要求9-12中任一項所述帶磁敏裝置的RFID標籤； 所述RFID閱讀器發送指令以控制RFID標籤的邏輯電路的通斷，從而通過比較來自天線的不同頻率的信號強度之間的差異來檢測磁場的改變。
14.一種帶磁敏裝置的RFID系統的磁場檢測方法，其特徵在於，所述磁場檢測方法應用於權利要求13所述帶磁敏裝置的RFID系統，包括: 通過所述RFID閱讀器發送指令以控制RFID標籤的邏輯電路的通斷； 通過RFID標籤接收RFID閱讀器發送的指令以控制邏輯電路的通斷:當邏輯電路斷開時，磁敏裝置不與天線並聯，此時被放置在一定的磁場強度下一段時間後，天線的第一共振頻率和信號強度保持不變；當邏輯電路接通時，磁敏裝置與天線並聯，此時被放置在一定的磁場強度下一段時間後，天線的特徵頻率和信號強度至少會有一個發生變化，此時天線工作在第二共振頻率下； 利用所述RFID閱讀器比較來自天線的不同頻率的信號強度之間的差異來檢測磁場的改變。
【文檔編號】H01Q5/10GK103455838SQ201210183626
【公開日】2013年12月18日 申請日期:2012年6月1日 優先權日:2012年6月1日
【發明者】劉丙午, 霍靈瑜, 王玉泉 申請人:北京物資學院